windows系統(tǒng)啟動過程原理全面分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上windows系統(tǒng)啟動過程原理全面分析：現(xiàn)在個人用的最多的就是windows XP,要 正確使用WindowsXP，一定要熟練掌握WindowsXP的啟動原理。WindowsXP的啟動過程所執(zhí)行的操作可以看成是一個操作系統(tǒng)整體 環(huán)境的快照或縮影，了解了WindowsXP的啟動原理，有助于深入了解WindowsXP的多方面機制。正如很多人所經(jīng)常遇到的那 樣，WindowsXP并不是十全十美的，如果操作失誤，很可能導(dǎo)致WindowsXP的各種故障。其中，啟動故障比較常見，也比較難于對付。因為， 如果系統(tǒng)啟動不起來，對它的排錯也就無從談起。所以，熟練掌握對WindowsXP

2、啟動故障的排除，也是一個“菜鳥”必不可少的技能。WindowsXP 是基于NT技術(shù)的操作系統(tǒng)，它的啟動過程同WindowsNT和Windows2000基本相同，但是同DOS、 Windows3.X、Windows9.X和WindowsME大相徑庭。WindowsXP徹底拋棄了原先的基于字符的實模式環(huán)境，其啟動過 程比較復(fù)雜。 一般來說，WindowsXP的啟動過程，主要包括以下幾個步驟：一、電源開啟自檢過程在打開計算機電源時，首先開始電源啟動自檢過程。在BIOS中包含一些基本的指令，能夠幫助計算機在沒有安裝任何操作系統(tǒng)的情況下進行基 本的啟動。電源啟動自檢過程首先會從BIOS中載入必要的指令，

3、然后進行如下一系列的自檢操作：進行硬件的初始化檢查，例如檢查內(nèi)存的容量 等。驗證用于啟動操作系統(tǒng)的設(shè)備是否正常，例如，檢查硬盤是否存在等。從CMOS中讀取系統(tǒng)配置信息。 在完成了電源啟動的自檢之后，每個帶有固件的硬件設(shè)備，如顯卡和磁盤控制器，都會根據(jù)需要完成內(nèi)部的自檢操作。二、初 始化啟動過程在完成了電源啟動自檢過程之后，存儲在CMOS中的設(shè)置，例如磁盤的引導(dǎo)順序等，能夠決定由哪些設(shè)備來引 導(dǎo)計算機。例如，可以設(shè)置磁盤的引導(dǎo)順序為首先通過A盤引導(dǎo)，其次才通過C盤引導(dǎo)，則系統(tǒng)會首先嘗試用A盤引導(dǎo)系統(tǒng)，如果A盤存在并可引導(dǎo)，則通過A盤引 導(dǎo)。如果A盤不存在，則通過C盤引導(dǎo)系統(tǒng)。如果A盤存在，但不是

4、引導(dǎo)盤，則系統(tǒng)地提示系統(tǒng)不可引導(dǎo)。一般來說通常會使用硬盤引導(dǎo)。在 進行硬盤引導(dǎo)時，啟動過程通常按照如下的步驟進行：系統(tǒng)首先檢測打開電源的硬盤。若 該硬盤是啟動盤，BIOS就將主引導(dǎo)記錄（MainBootRecordMBR）中的引導(dǎo)代碼載入內(nèi)存。接著，BIOS會將啟動過程 的運行交給MBR來進行。計算機搜索MBR中的分區(qū)表，找出活動分區(qū)（ActivePartition）。計算機將活動分區(qū)的第一 個扇區(qū)中的引導(dǎo)代碼載入到內(nèi)存。引導(dǎo)代碼檢測當(dāng)前使用的文件系統(tǒng)是否可用。 引 導(dǎo)代碼查找ntldr文件，找到之后啟動它。（該文件ntldr文件將來在登錄進入windows系統(tǒng)之后C盤根目錄隱藏文件下找到）B

5、IOS 將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給ntldr，由ntldr完成操作系統(tǒng)的啟動。注意：這里簡單介紹一下MBR的概念。MBR位于啟動磁盤的第一個 扇區(qū)，其中主要包含引導(dǎo)代碼（BootCode）和分區(qū)表（PartitionTable）數(shù)據(jù)。引導(dǎo)代碼主要用于引導(dǎo)系統(tǒng)。而分區(qū)表則主要用于標(biāo)識 基本分區(qū)和擴展分區(qū)。三、引導(dǎo)程序載入過程本過程主要由ntldr文件完成。 Ntldr從引導(dǎo)分區(qū)載入啟動文件，然后完成如下一些任務(wù)。1、在基于X86CPU的系統(tǒng)下，設(shè)置CPU的運行使用32位的Flat 內(nèi)存模式。對基于X86CPU的計算機來說，第一次啟動的時候總是進入所謂的實模式（RealMode）。在實模式下CPU的某些特性不

6、能完全 發(fā)揮，這是因為它要保證同8位或16位的CPU（如8086、8088）相兼容。實模式下由于系統(tǒng)規(guī)格的限制，無法對大容量內(nèi)存進行直接存取，而必須通過 分段的方式完成。對于32位的WindowsXP來說，8位或16位的CPU顯然是無用的。ntldr首先會將CPU切換到32位的模式， 從而確保WindowsXP的正常。在CPU的32位模式下，可以對大容量內(nèi)存進行直接存取，而徹底拋棄了原先在8位或16位下分段存取內(nèi)存的不便。這 也是為什么32位模式稱作Flat內(nèi)存模式的原因。2、啟動文件系統(tǒng)ntldr 中包含相應(yīng)的代碼，能夠幫助Windows XP完成對NTFS或FAT格式的磁盤進行讀寫。從而能

7、夠讀取、訪問和復(fù)制文件。3、讀取boot.ini 文件在這一步 中，ntldr 會分析boot.ini文件，確定操作系統(tǒng)分區(qū)所在的位置。對于單引導(dǎo)的系統(tǒng)來說，ntldr 會通過啟動來初始化硬件檢測狀態(tài)。對于多引導(dǎo)系統(tǒng)來說，首先由用戶在操作系統(tǒng)菜單中選擇要啟動的操作系統(tǒng)然后而由 ntldr進行相應(yīng)的操作。如果用戶選擇啟動來初始化硬件檢測狀態(tài)。如果選擇啟動舊式的微軟操作系統(tǒng)， 如MSDOS、Windows 9xME，ntldr會將從bootsect.dos文件中讀取MBR代碼，然后將控制權(quán)交給bootsect.dos中的MBR。4、根 據(jù)需要提供啟動菜單在這一步，如果用戶按下F8鍵，則會顯示啟動菜

8、單，允許用戶選擇不同的啟動方式，例如使用安全方式啟動，或是使用最后一次 正確的配置啟動等。5、檢測硬件和硬件配置在這一步中，ntldr 啟動文件進行基本的設(shè)備檢查，然后將 boot.ini文件中的信息，以及注冊表中的硬件和軟件信息傳遞給ntoskrnl.exe 程序。四、檢測和配置 硬件過程在處理完boot.ini文件之后，ntldr會啟動程序。在基于X86的系統(tǒng) 中，會通過調(diào)用系統(tǒng)固件程序收集安裝的硬件信息，然后由將這些信息傳遞送回ntldr。Ntldr獲取 從發(fā)來的信息后，將這些信息組織成為內(nèi)部的斷氣結(jié)構(gòu)形式，然后由ntldr 啟動ntoskrnl.exe ,并將這些信息發(fā)送給它。N 會收

9、集如下類型的硬件信息：系統(tǒng)固件信息，例如時間和日期等總線適配器的類型顯卡適配器的類型鍵盤通 信端口磁盤軟盤輸入設(shè)備，例如鼠標(biāo)并口安裝在ISA槽中的ISA設(shè)備完成信息 的檢測之后，Windows XP會在屏幕上顯示那個著名的Windows XP商標(biāo)，并顯示一個滾動的，告訴用戶Windows 的啟動進程。五、 內(nèi)核加載過程在此過程中，ntldr實施下列一些功能。1、將內(nèi)核（ntoskrnl.exe）和硬件抽象 層（hal.dll）載入到內(nèi)存2、加載控制集信息在這一過程中，ntldr從注冊表中的HKEY_LOCAL- _MACHINESYSTEM位置加載相應(yīng)的控制集（Control Set）信息，并

10、確定在啟動過程中要加載的設(shè)備驅(qū)動。3、加載設(shè)備驅(qū) 動程序和服務(wù)在這一步中，系統(tǒng)會在BIOS的幫助下開始加載設(shè)備驅(qū)動程序，以及服務(wù)。4、啟動會話管理器完成上面的 過程之后，內(nèi)核會啟動會話管理器（Session Manager）,這是一個名為smss.exe 的程序，其作用表現(xiàn)如下：（1） 創(chuàng)建系統(tǒng)環(huán)境變量（2）創(chuàng)建虛擬內(nèi)存頁面文件六、用戶登錄過程在 這一過程中，Windows 子系統(tǒng)會啟動winlogon.exe，這是一個系統(tǒng)服務(wù)，用于提供對Windows 用戶的登錄和注銷的支持。Winlogon.exe 可以完成如下一些工作：啟動服務(wù)子系統(tǒng)（services.exe），也稱服務(wù)控 制管理器（S

11、ervice Control Manager, SCM）。啟動本地安全授權(quán)（Local Security Authority , LSA）過程（lsass.exe）。在開始登錄提示的時候，對Crtl+Alt+Del組合鍵進行分析處 理。一個圖形化的識別和認(rèn)證組件收集用戶的帳號和密碼，然后將這些信息安全地傳送給LSA以進行認(rèn)證處理。如果用戶提供的信息是正確的，能夠通過 認(rèn)證，就允許用戶對系統(tǒng)進行訪問。要注意的是，如果您的計算機中，只有Administrator這一個用戶，那么在歡迎屏幕中就會顯示 Administrator 用戶項。如果您的計算機中不僅有Administrator用戶，還有別的可以交互登錄的用戶，那么歡迎屏幕中就只顯示出Administrator之外 的用戶，而不顯示Administrator用戶。如果用戶希望以Administrator用戶登錄，該怎么辦呢？實際很簡單，直接在歡迎 屏幕中按下兩次Crtl+Alt+Del組合鍵，即可打開標(biāo)準(zhǔn)的登錄窗口，可以再輸入Administrator 的用戶名和密碼，以便用最高管理員的身份登錄。七、即插即用設(shè)備