BIOS的基本概念與啟動過程

1、n更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)管理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層管理49套講座+16388份資料中層管理學(xué)院46套講座+6020份資料 國學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座+27123份資料各階段員工培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料員工管理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)管理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財務(wù)管理學(xué)院53套講座+ 17945份資料 銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料n更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)管理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層管理49套講座+1638

2、8份資料中層管理學(xué)院46套講座+6020份資料 國學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座+27123份資料各階段員工培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料員工管理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)管理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財務(wù)管理學(xué)院53套講座+ 17945份資料 銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料n更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)管理全能版183套講座+89700份資料總經(jīng)理、高層管理49套講座+16388份資料中層管理學(xué)院46套講座+6020份資料 國學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講

3、座+27123份資料各階段員工培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料員工管理企業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份資料工廠生產(chǎn)管理學(xué)院52套講座+ 13920份資料財務(wù)管理學(xué)院53套講座+ 17945份資料 銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份資料計算機啟動過程(1)-BIOS+MBR部分2009-09-16 19:41整理: jonathan本文檔的CopyRight歸jonathan所有，可自由轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載時請保持文檔的完整性。/*-*/1 基本概念1.1 BIOS(基本輸入輸出系統(tǒng)) BIOS直接與硬件打交道，為操作系統(tǒng)提供控制硬件設(shè)備的基本功

4、能。 BIOS分為系統(tǒng)BIOS(即常說的主板BIOS)、顯卡BIOS和其它設(shè)備(例如IDE控制器、SCSI卡或網(wǎng)卡等)的BIOS，其中系統(tǒng)BIOS是控制計算機的啟動的主要代碼。 BIOS一般被存放在ROM(只讀存儲芯片)之中，即使在關(guān)機或掉電以后，這些代碼也不會消失。1.2 內(nèi)存地址 內(nèi)存每一個字節(jié)都被賦予了一個地址，以便CPU訪問。 最初的8086處理器能夠訪問的內(nèi)存最大只有1MB(0FFFFFH): 低端640KB被稱為基本內(nèi)存；A0000HBFFFFH保留給顯示卡顯存使用；C0000HFFFFFH則保留給BIOS使用，其中顯卡BIOS一般在C0000HC7FFFH處，IDE控制器的BIO

5、S在C8000HCBFFFH處，系統(tǒng)BIOS一般占用了最后的64KB或更多一點的空間。1.3 MBR 磁盤指的是硬盤、軟盤、U盤、光盤等等這種類型的設(shè)備。 對每個類型磁盤，都有MBR和分區(qū)來組織這個磁盤。 按照標(biāo)準(zhǔn)，每個磁盤可以有最多4各主分區(qū)，1個擴展分區(qū)。擴展分區(qū)上可以分多個邏輯分區(qū)。 磁盤每個分區(qū)的第一個扇區(qū)是用來存放特別的信息，比如引導(dǎo)加載程序，而不用來存放文件等信息(每個分區(qū)的第一個扇區(qū)無法通過文件系統(tǒng)來訪問)。 注意：MBR不屬于任何分區(qū)。MBR除了存放引導(dǎo)加載程序，還在后64個字節(jié)中存放這個磁盤的分區(qū)表。2 BIOS啟動過程2.1 按下電源開關(guān)，電源就開始向主板和其它設(shè)備供電；此

6、時電壓還不太穩(wěn)定，主板上的控制芯片組會向CPU發(fā)出并保持一個RESET(重置)信號，讓CPU內(nèi)部自動恢復(fù)到初始狀態(tài)，但CPU在此刻不會馬上執(zhí)行指令；當(dāng)芯片組檢測到電源已經(jīng)開始穩(wěn)定供電了(當(dāng)然從不穩(wěn)定到穩(wěn)定的過程只是一瞬間的事情)，它便撤去RESET信號(如果是手工按下計算機面板上的Reset按鈕來重啟機器，那么松開該按鈕時芯片組就會撤去RESET信號)；CPU馬上就從地址FFFF0H處開始執(zhí)行指令。從前面介紹可知，這個地址實際是系統(tǒng)BIOS的地址范圍，無論是Award BIOS還是AMI BIOS，放在這里的只是一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到系統(tǒng)BIOS中真正的啟動代碼處。2.2 系統(tǒng)BIOS的啟動代碼首

7、先進行POST(PowerOn Self Test，加電后自檢)。 POST的主要檢測系統(tǒng)中一些關(guān)鍵設(shè)備是否存在和能否正常工作，例如內(nèi)存和顯卡等設(shè)備； 由于POST是最早進行的檢測過程，此時顯卡還沒有初始化，如果系統(tǒng)BIOS在進行POST的過程中發(fā)現(xiàn)了一些致命錯誤，例如沒有找到內(nèi)存或者內(nèi)存有問題(此時只會檢查640K常規(guī)內(nèi)存)，那么系統(tǒng)BIOS就會直接控制喇叭發(fā)聲來報告錯誤，聲音的長短和次數(shù)代表了錯誤的類型； 在正常情況下，POST過程進行得非?？?，幾乎無法感覺到它的存在。 POST結(jié)束之后就會調(diào)用其它代碼來進行更完整的硬件檢測。2.3 接下來系統(tǒng)BIOS將查找顯卡的BIOS。 前面說過，存放

8、顯卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常設(shè)在C0000H處，系統(tǒng)BIOS在這個地方找到顯卡BIOS之后就調(diào)用它的初始化代碼，由顯卡BIOS來初始化顯卡。此時多數(shù)顯卡都會在屏幕上顯示出一些初始化信息，介紹生產(chǎn)廠商、圖形芯片類型等內(nèi)容，不過這個畫面幾乎是一閃而過。 系統(tǒng)BIOS接著會查找其它設(shè)備的BIOS程序，找到之后同樣要調(diào)用這些BIOS內(nèi)部的初始化代碼來初始化相關(guān)的設(shè)備。2.4 查找完所有其它設(shè)備的BIOS之后，系統(tǒng)BIOS將顯示出它自己的啟動畫面，其中包括有系統(tǒng)BIOS的類型、序列號和版本號等內(nèi)容。2.5 接著系統(tǒng)BIOS將檢測和顯示CPU的類型和工作頻率，測試所有的RAM，并同時在屏幕上顯示

9、內(nèi)存測試的進度?？梢栽贑MOS設(shè)置中自行決定使用簡單耗時少或者詳細(xì)耗時多的測試方式。2.6 內(nèi)存測試通過之后，系統(tǒng)BIOS將開始檢測系統(tǒng)中安裝的一些標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備，包括硬盤、CDROM、串口、并口和軟驅(qū)等設(shè)備，另外絕大多數(shù)較新版本的系統(tǒng)BIOS在這一過程中還要自動檢測和設(shè)置內(nèi)存的定時參數(shù)、硬盤參數(shù)和訪問模式等。2.7 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢測完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部支持即插即用的代碼將開始檢測和配置系統(tǒng)中安裝的即插即用設(shè)備。每找到一個設(shè)備之后，系統(tǒng)BIOS都會在屏幕上顯示出設(shè)備的名稱和型號等信息，同時為該設(shè)備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源。2.8 到這一步為止，所有硬件都已經(jīng)檢測配置完畢了，多數(shù)系統(tǒng)

10、BIOS會重新清屏并在屏幕上方顯示出一個表格，其中概略地列出了系統(tǒng)中安裝的各種標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備，以及它們使用的資源和一些相關(guān)工作參數(shù)。2.9 接下來系統(tǒng)BIOS將更新ESCD(Extended System Configuration Data，擴展系統(tǒng)配置數(shù)據(jù))。ESCD是系統(tǒng)BIOS用來與操作系統(tǒng)交換硬件配置信息的一種手段，這些數(shù)據(jù)被存放在CMOS(一小塊特殊的RAM，由主板上的電池來供電)之中。通常ESCD數(shù)據(jù)只在系統(tǒng)硬件配置發(fā)生改變后才會更新，所以不是每次啟動機器時都能夠看到“Update ESCD Success”這樣的信息。不過，某些主板的系統(tǒng)BIOS在保存ESCD數(shù)據(jù)時使用了與Win

11、dows 9x不相同的數(shù)據(jù)格式，于是Windows 9x在它自己的啟動過程中會把ESCD數(shù)據(jù)修改成自己的格式。但在下一次啟動機器時，即使硬件配置沒有發(fā)生改變，系統(tǒng)BIOS也會把ESCD的數(shù)據(jù)格式改回來。如此循環(huán)，將會導(dǎo)致在每次啟動機器時，系統(tǒng)BIOS都要更新一遍ESCD，這就是為什么有些機器在每次啟動時都會顯示出相關(guān)信息的原因。2.10 ESCD更新完畢后，系統(tǒng)BIOS的啟動代碼將進行它的最后一項工作：即根據(jù)用戶指定的啟動順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動MBR。系統(tǒng)BIOS將讀取磁盤上的主引導(dǎo)記錄MBR，并放入指定位置(0x7c00)的內(nèi)存。然后BIOS把控制權(quán)交給MBR。主引導(dǎo)記錄由兩部分組成：代

12、碼和分區(qū)表。MBR代碼首先檢測其他代碼(如查看是否有"55AA"有效標(biāo)記)，然后從分區(qū)表中找到第一個活動分區(qū)，讀取并執(zhí)行這個活動分區(qū)的分區(qū)引導(dǎo)記錄。MBR扇區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):字節(jié)偏移(十六進制) 字 節(jié) 數(shù) 描 述001BD 446 引導(dǎo)代碼1BE1CD 16 分區(qū)表項11CE1DD 16 分區(qū)表項21DE1ED 16 分區(qū)表項31EE1FD 16 分區(qū)表項41FE1FF 2 簽名值(55AA)分區(qū)表項數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):偏移(十六進制) 字節(jié)數(shù) 描 述0000 1 可引導(dǎo)標(biāo)志，0x00 - 不可引導(dǎo)；0x80 - 可引導(dǎo)0103 3 分區(qū)起始CHS地址0404 1 分區(qū)類型0507 3 分區(qū)結(jié)束CHS地址