BIOS的基本概念與啟動(dòng)過(guò)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(guó)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(cái)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(guó)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(cái)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(guó)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(cái)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(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)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(shí)請(qǐng)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(shuō)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(jì)算機(jī)的啟動(dòng)的主要代碼。 BIOS一般被存放在ROM(只讀存儲(chǔ)芯片)之中，即使在關(guān)機(jī)或掉電以后，這些代碼也不會(huì)消失。1.2 內(nèi)存地址 內(nèi)存每一個(gè)字節(jié)都被賦予了一個(gè)地址，以便CPU訪問(wèn)。 最初的8086處理器能夠訪問(wèn)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(diǎn)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(duì)每個(gè)類型磁盤，都有MBR和分區(qū)來(lái)組織這個(gè)磁盤。 按照標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)磁盤可以有最多4各主分區(qū)，1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。擴(kuò)展分區(qū)上可以分多個(gè)邏輯分區(qū)。 磁盤每個(gè)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)是用來(lái)存放特別的信息，比如引導(dǎo)加載程序，而不用來(lái)存放文件等信息(每個(gè)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)無(wú)法通過(guò)文件系統(tǒng)來(lái)訪問(wèn))。 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(gè)字節(jié)中存放這個(gè)磁盤的分區(qū)表。2 BIOS啟動(dòng)過(guò)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(shí)電壓還不太穩(wěn)定，主板上的控制芯片組會(huì)向CPU發(fā)出并保持一個(gè)RESET(重置)信號(hào)，讓CPU內(nèi)部自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，但CPU在此刻不會(huì)馬上執(zhí)行指令；當(dāng)芯片組檢測(cè)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(guò)程只是一瞬間的事情)，它便撤去RESET信號(hào)(如果是手工按下計(jì)算機(jī)面板上的Reset按鈕來(lái)重啟機(jī)器，那么松開該按鈕時(shí)芯片組就會(huì)撤去RESET信號(hào))；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(gè)地址實(shí)際是系統(tǒng)BIOS的地址范圍，無(wú)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(dòng)代碼處。2.2 系統(tǒng)BIOS的啟動(dòng)代碼首

7、先進(jìn)行POST(PowerOn Self Test，加電后自檢)。 POST的主要檢測(cè)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(jìn)行的檢測(cè)過(guò)程，此時(shí)顯卡還沒(méi)有初始化，如果系統(tǒng)BIOS在進(jìn)行POST的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些致命錯(cuò)誤，例如沒(méi)有找到內(nèi)存或者內(nèi)存有問(wèn)題(此時(shí)只會(huì)檢查640K常規(guī)內(nèi)存)，那么系統(tǒng)BIOS就會(huì)直接控制喇叭發(fā)聲來(lái)報(bào)告錯(cuò)誤，聲音的長(zhǎng)短和次數(shù)代表了錯(cuò)誤的類型； 在正常情況下，POST過(guò)程進(jìn)行得非?？?，幾乎無(wú)法感覺(jué)到它的存在。 POST結(jié)束之后就會(huì)調(diào)用其它代碼來(lái)進(jìn)行更完整的硬件檢測(cè)。2.3 接下來(lái)系統(tǒng)BIOS將查找顯卡的BIOS。 前面說(shuō)過(guò)，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(gè)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(lái)初始化顯卡。此時(shí)多數(shù)顯卡都會(huì)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(guò)這個(gè)畫面幾乎是一閃而過(guò)。 系統(tǒng)BIOS接著會(huì)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(lái)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(dòng)畫面，其中包括有系統(tǒng)BIOS的類型、序列號(hào)和版本號(hào)等內(nèi)容。2.5 接著系統(tǒng)BIOS將檢測(cè)和顯示CPU的類型和工作頻率，測(cè)試所有的RAM，并同時(shí)在屏幕上顯示

9、內(nèi)存測(cè)試的進(jìn)度?？梢栽贑MOS設(shè)置中自行決定使用簡(jiǎn)單耗時(shí)少或者詳細(xì)耗時(shí)多的測(cè)試方式。2.6 內(nèi)存測(cè)試通過(guò)之后，系統(tǒng)BIOS將開始檢測(cè)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(guò)程中還要自動(dòng)檢測(cè)和設(shè)置內(nèi)存的定時(shí)參數(shù)、硬盤參數(shù)和訪問(wèn)模式等。2.7 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢測(cè)完畢后，系統(tǒng)BIOS內(nèi)部支持即插即用的代碼將開始檢測(cè)和配置系統(tǒng)中安裝的即插即用設(shè)備。每找到一個(gè)設(shè)備之后，系統(tǒng)BIOS都會(huì)在屏幕上顯示出設(shè)備的名稱和型號(hào)等信息，同時(shí)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(cè)配置完畢了，多數(shù)系統(tǒng)

10、BIOS會(huì)重新清屏并在屏幕上方顯示出一個(gè)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(lái)系統(tǒng)BIOS將更新ESCD(Extended System Configuration Data，擴(kuò)展系統(tǒng)配置數(shù)據(jù))。ESCD是系統(tǒng)BIOS用來(lái)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(lái)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(huì)更新，所以不是每次啟動(dòng)機(jī)器時(shí)都能夠看到“Update ESCD Success”這樣的信息。不過(guò)，某些主板的系統(tǒng)BIOS在保存ESCD數(shù)據(jù)時(shí)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(dòng)過(guò)程中會(huì)把ESCD數(shù)據(jù)修改成自己的格式。但在下一次啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，即使硬件配置沒(méi)有發(fā)生改變，系統(tǒng)BIOS也會(huì)把ESCD的數(shù)據(jù)格式改回來(lái)。如此循環(huán)，將會(huì)導(dǎo)致在每次啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，系統(tǒng)BIOS都要更新一遍ESCD，這就是為什么有些機(jī)器在每次啟動(dòng)時(shí)都會(huì)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(dòng)代碼將進(jìn)行它的最后一項(xiàng)工作：即根據(jù)用戶指定的啟動(dòng)順序從軟盤、硬盤或光驅(qū)啟動(dòng)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(cè)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(gè)活動(dòng)分區(qū)，讀取并執(zhí)行這個(gè)活動(dòng)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(jìn)制) 字 節(jié) 數(shù) 描 述001BD 446 引導(dǎo)代碼1BE1CD 16 分區(qū)表項(xiàng)11CE1DD 16 分區(qū)表項(xiàng)21DE1ED 16 分區(qū)表項(xiàng)31EE1FD 16 分區(qū)表項(xiàng)41FE1FF 2 簽名值(55AA)分區(qū)表項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):偏移(十六進(jìn)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