
我一直对计算机启动的原理充满好奇,最近打算深入学习操作系统,于是决定对计算机启动过程进行一番探究和总结。
当我们打开计算机电源时,启动的第一步无疑是加电自检。计算机在启动时会检测自身的硬件环境是否准备好,如CPU、内存、磁盘、显卡等是否正常工作。这个过程就像我们开车前检查油、气等是否充足,以确保车辆可以正常运行。
紧接着,启动固件(即Bootstrap Loader)开始起作用,通常就是启动BIOS(基本输入/输出系统)。BIOS是存储在主板固件芯片中的一组程序,它负责初始化硬件设备,配置系统资源,为操作系统的加载做好准备工作。
在BIOS的初始化过程中,它会进行硬件设备的初始设置,如设置时钟、检测和配置内存、初始化显示适配器等。BIOS还会读取CMOS(可擦除只读存储器)中的设置,如系统时间、启动顺序等。这些设置为我们后续的操作提供了基础。
计算机的BIOS不仅包含硬件部分,也包含软件部分。硬件部分指的是存在于主板上的BIOS芯片及相关电路,而软件部分则是安装在BIOS芯片上的固件程序。这些固件程序负责控制计算机的启动、硬件初始化和基本的输入输出操作。
在BIOS完成初始化后,根据CMOS中的设置,它会确定启动设备的顺序,如硬盘、驱动器、U设备等。一旦找到可引导的设备,BIOS将加载引导扇区中的引导程序。引导程序是一个小型的程序,负责加载操作系统的核心部分。
随后,操作系统的引导加载程序会执行,加载启动管理器。启动管理器会显示一个菜单,列出所有可选择的操作系统。当用户通过菜单选择特定的操作系统后,对应的引导程序会启动操作系统的加载过程。
在操作系统加载过程中,会进行一系列初始化操作,如初始化设备驱动程序、建立系统数据结构、加载系统服务等。最终,操作系统会进入用户界面或登录屏幕,等待用户进行交互操作。
在整个启动过程中,计算机的各个部分协同工作,确保计算机能够正常启动和运行。对于想要深入了解操作系统和计算机原理的朋友,这背后的机制是非常值得探究的。
