作者:阮一峰
日期:2013年2月16日从打开电源到开始操作,计算机的启动是一个非常复杂的过程。
我一直搞不清楚,这个过程到底是怎么回事,只看见屏幕快速滚动各种提示...... 这几天,我查了一些资料,试图搞懂它。下面就是我整理的笔记。
零、boot的含义
先问一个问题,"启动"用英语怎么说?
回答是boot。可是,boot原来的意思是靴子,"启动"与靴子有什么关系呢? 原来,这里的boot是bootstrap(鞋带)的缩写,它来自一句谚语:
"pull oneself up by one's bootstraps"
字面意思是"拽着鞋带把自己拉起来",这当然是不可能的事情。最早的时候,工程师们用它来比喻,计算机启动是一个很矛盾的过程:必须先运行程序,然后计算机才能启动,但是计算机不启动就无法运行程序!
早期真的是这样,必须想尽各种办法,把一小段程序装进内存,然后计算机才能正常运行。所以,工程师们把这个过程叫做"拉鞋带",久而久之就简称为boot了。
计算机的整个启动过程分成四个阶段。
一、第一阶段:BIOS
上个世纪70年代初,"只读内存"(read-only memory,缩写为ROM)发明,开机程序被刷入ROM芯片,计算机通电后,第一件事就是读取它。
这块芯片里的程序叫做"基本輸出輸入系統"(Basic Input/Output System),简称为BIOS。
1.1 硬件自检
BIOS程序首先检查,计算机硬件能否满足运行的基本条件,这叫做"硬件自检"(Power-On Self-Test),缩写为POST。
如果硬件出现问题,主板会发出不同含义的蜂鸣,启动中止。如果没有问题,屏幕就会显示出CPU、内存、硬盘等信息。
1.2 启动顺序
硬件自检完成后,BIOS把控制权转交给下一阶段的启动程序。
这时,BIOS需要知道,"下一阶段的启动程序"具体存放在哪一个设备。也就是说,BIOS需要有一个外部储存设备的排序,排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。这种排序叫做"启动顺序"(Boot Sequence)。
打开BIOS的操作界面,里面有一项就是"设定启动顺序"。
二、第二阶段:主引导记录
BIOS按照"启动顺序",把控制权转交给排在第一