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计算机启动过程

概述

引导是加载操作系统的过程。它是在我们打开计算机(使用电源按钮或通过软件命令)时开始并在操作系统加载到内存时结束的过程。在本教程中,我们将解释引导过程的每个步骤中究竟发生了什么。

1、运行 BIOS 

当我们打开计算机时,计算机的主内存(RAM)中没有程序,因此 CPU 会寻找另一个程序,称为BIOS(基本输入/输出系统)并运行它。BIOS 是位于主板上的固件,由 CPU 运行以启动引导顺序:

BIOS 芯片

2、运行 POST 

BIOS 开始运行后,它会启动一个称为POST(开机自检)的过程,该过程会测试所有硬件设备并确保没有问题。此外,如果 POST 发现硬件存在问题,启动过程将停止,计算机无法启动。

3、MBR 加载到 RAM

运行 POST 后,BIOS 继续将MBR(主引导记录)从可引导设备加载到 RAM 中。MBR 包含 512 个或更多字节,位于可引导设备(可以是 HDD、SSD 或闪存驱动器)的最开始扇区。

下面是 MBR 的简化结构:

由 QuickLaTeX.com 渲染

4、运行 引导加载程序

将 MBR 加载到 RAM 后,BIOS 运行从 MBR 加载的第一条指令。第一条指令通常是引导代码,即引导加载程序,它是用机器代码编写的程序,可将操作系统加载到 RAM 中。

每个操作系统都有自己的引导加载程序。例如,GNU GRUBLILO (Linux Loader) 和rEFInd是一些流行的 Linux 引导加载程序:

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5、运行 操作系统

一旦操作系统被加载到内存中,操作系统就开始运行。此外,操作系统开始自己的初始化(包括加载设备驱动程序、设置库等)。最后,当操作系统初始化完成时,操作系统会启动一个 shell,向用户显示登录提示:

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