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描述一台计算机启动全过程及相互硬件的作用85491.doc

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描述一台计算机启动全过程及相互硬件的作用 85491电脑的启动过程中有一个非常完善的硬件自检机制。对于采用Award BIOS 的电脑来说,它在上电自检那短暂的几秒钟里,就可以完成 100 多个检测步骤。首先我们先来了解两个基本概念:第一个是 BIOS(基本输入输出系统) ,BIOS 实际上是被“固化”在计算机硬中、直接与硬件打交道的一组程序,计算机的启动过程是在主板BIOS 的控制下进行的,我们也常把它称做“系统 BIOS”。第二个基本概念是内存地址,通常计算机中安装有 32M、64M、或 128M 等内存,为了方便于 CPU 访问,这些内存的每一个字节都被赋予了一个地址。32M 的地址范围用十六进制数表示就是 0~1FFFFFFH,其中0~FFFFFH 的低端 1MB 内存非常特殊,因为我们使用的 32 位处理器能够直接访问的内存最大只有 1MB,因此这 1MB 中的低端 640KB 被称为基本内存,而 A0000H~BFFFFH 要保留给显示卡的显存使用,C000H~FFFFFH 则被保留给 BIOS 使用,其中系统 BIOS 一般占用最后的 64KB 或更多一点的空间,显示卡 BIOS 一般在 C000H~C7FFFH 处,IDE 控制器的 BIOS 在 C8000H~CBFFFH 处,下面我们就来仔细了解一下计算机的启动过程。 当我们按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,此时电压还是不稳定,主板控制芯片组会向 CPU 发出一个 RESET 信号,让 CPU 初始化。当电源开始稳定供电后,芯片组便撤去 RESET 信号,CPU 马上就从地址 FFFF0H 处开始执行指令,这个地址在系统 BIOS的地址范围内,无论是 AWARD BIOS 还是 AMI BIOS,放在这里的只是一条跳线指令,跳到系统 BIOS 中真正的启动代码处。 在这一步中,系统 BIOS 的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power On Self Test,加电自检) ,POST 的主要任务是检测系统中的一些关键设备是否存在和能否正常工作,如内存和显卡等。由于 POST 的检测过程在显示卡初始化之前,因此如果在 POST 的过程中发现了一些致命错误,如没有找到内存或者内存有问题时(POST 过程只检查 640K 常规内存) ,是无法在屏幕上显示出来的,这时系统 POST 可通过喇叭发声来报告错误情况,声音繁荣长短和次数代表了错误的类型。 接下来系统 BIOS 将检查显示卡的 BIOS,存放显示卡 BIOS 的 ROM 芯片的起始地址通常在 C0000H 处,系统 BIOS 找到显卡 BIOS 之后调用它的初始化代码,由显卡 BIOS 找来完成显示卡的初始化。大多数显示卡在这个过程通常会在屏幕上显示出一些显示卡的信息。如生产厂商、图形芯片类型、显存容量等内容,这就是我们开机看到的第一个画面,不过这个画面几乎是一闪而过的,也有的显卡 BIOS 使用了延时功能,以便用户可以看清楚显示的信息。接着系统 BIOS 会找到之后同样要调用这些 BIOS 内部的初始化代码来初始化这些设备。 查找完所有其它设备的 BIOS 之后,系统 BIOS 将显示它自己的启动画面,其中包括有系统 BIOS 的类型、序列号和版本号等内容。同时屏幕低端左下角会出现主板信息代码,包括 BIOS 的日期、主板芯片组型号、主板的识别编码及厂家的代码等。 接着系统 BIOS 将检测 CPU 的类型和工作频率,并将检测结果显示在屏幕上,这就是我们开机看到的 CPU 类型和主频。接下来系统 BIOS开始测试主机所有的内存容量,并同时在屏幕上显示内存测试数值,就是大家所熟悉的屏幕上半部分那个飞速翻滚的内存计数器。 内存检测通过之后,系统 BIOS 将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,这些设备包括:硬盘、CD-ROM、软驱、串行接口和并行接口等连接的设备,另外绝大多数新版本的系统 BIOS 在这一过程中还要自动检测和设备内存的相关参数、硬盘参数和访问模式等。 标准设备检测完毕后,系统 BIOS 内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备。每找到一个设备之后,系统 BIOS 都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息,同时为该设备分配中断、DMA 通道和 I/O 端口等资源。 到这一步为止,所有硬件都已经检测配置完毕了,系统 BIOS 会重新清屏并在屏幕上方显示出一个系统配置表,其中简略地列出系统安装的各种标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作参数。接下来系统 BIOS 将更新 ESCD(Extended System Configuration Data,扩展系统配置数据) 。ESCD 是系统 BIOS 用来与操作系统交换硬件配置信息的数据,这些数
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