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  • 1 # 使用者7063786766555

    主機板上的BIOS完成開機後的硬體自檢

    你可以從下面的短文了解電腦啟動過程:

    計算機啟動過程詳解

    關鍵詞: 計算機啟動 詳解

    開啟電源啟動機器幾乎是電腦愛好者每天必做的事情,面對螢幕上出現的一幅幅啟動畫面,我們一點兒也不會感到陌生,但是,計算機在顯示這些啟動畫面時都做了些什麼工作呢?相信有的朋友還不是很清楚,本文就來介紹一下從開啟電源到出現Windows的藍天白雲時,計算機到底都幹了些什麼事情。

    首先讓我們來了解一些基本概念。第一個是大家非常熟悉的BIOS(基本輸入輸出系統),BIOS是直接與硬體打交道的底層程式碼,它為作業系統提供了控制硬體裝置的基本功能。BIOS包括有系統BIOS(即常說的主機板BIOS)、顯示卡BIOS和其它裝置(例如IDE控制器、SCSI卡或網絡卡等)的BIOS,其中系統BIOS是本文要討論的主角,因為計算機的啟動過程正是在它的控制下進行的。BIOS一般被存放在ROM(只讀儲存晶片)之中,即使在關機或掉電以後,這些程式碼也不會消失。

    第二個基本概念是記憶體的地址,我們的機器中一般安裝有32MB、64MB或128MB記憶體,這些記憶體的每一個位元組都被賦予了一個地址,以便CPU訪問記憶體。32MB的地址範圍用十六進位制數表示就是0~1FFFFFFH,其中0~FFFFFH的低端1MB記憶體非常特殊,因為最初的8086處理器能夠訪問的記憶體最大隻有1MB,這1MB的低端640KB被稱為基本記憶體,而A0000H~BFFFFH要保留給顯示卡的視訊記憶體使用,C0000H~FFFFFH則被保留給BIOS使用,其中系統BIOS一般佔用了最後的64KB或更多一點的空間,顯示卡BIOS一般在C0000H~C7FFFH處,IDE控制器的BIOS在C8000H~CBFFFH處。

    好了,下面我們就來仔細看看計算機的啟動過程吧。

    第一步: 當我們按下電源開關時,電源就開始向主機板和其它裝置供電,此時電壓還不太穩定,主機板上的控制晶片組會向CPU發出並保持一個RESET(重置)訊號,讓CPU內部自動恢復到初始狀態,但CPU在此刻不會馬上執行指令。當晶片組檢測到電源已經開始穩定供電了(當然從不穩定到穩定的過程只是一瞬間的事情),它便撤去RESET訊號(如果是手工按下計算機面板上的Reset按鈕來重啟機器,那麼鬆開該按鈕時晶片組就會撤去RESET訊號),CPU馬上就從地址FFFF0H處開始執行指令,從前面的介紹可知,這個地址實際上在系統BIOS的地址範圍內,無論是Award BIOS還是AMI BIOS,放在這裡的只是一條跳轉指令,跳到系統BIOS中真正的啟動程式碼處。

    第二步: 系統BIOS的啟動程式碼首先要做的事情就是進行POST(Power-On Self Test,加電後自檢),POST的主要任務是檢測系統中一些關鍵裝置是否存在和能否正常工作,例如記憶體和顯示卡等裝置。由於POST是最早進行的檢測過程,此時顯示卡還沒有初始化,如果系統BIOS在進行POST的過程中發現了一些致命錯誤,例如沒有找到記憶體或者記憶體有問題(此時只會檢查640K常規記憶體),那麼系統BIOS就會直接控制喇叭發聲來報告錯誤,聲音的長短和次數代表了錯誤的型別。在正常情況下,POST過程進行得非常快,我們幾乎無法感覺到它的存在,POST結束之後就會呼叫其它程式碼來進行更完整的硬體檢測。

    第三步: 接下來系統BIOS將查詢顯示卡的BIOS,前面說過,存放顯示卡BIOS的ROM晶片的起始地址通常設在C0000H處,系統BIOS在這個地方找到顯示卡BIOS之後就呼叫它的初始化程式碼,由顯示卡BIOS來初始化顯示卡,此時多數顯示卡都會在螢幕上顯示出一些初始化資訊,介紹生產廠商、圖形晶片型別等內容,不過這個畫面幾乎是一閃而過。系統BIOS接著會查詢其它裝置的BIOS程式,找到之後同樣要呼叫這些BIOS內部的初始化程式碼來初始化相關的裝置。

    第四步: 查詢完所有其它裝置的BIOS之後,系統BIOS將顯示出它自己的啟動畫面,其中包括有系統BIOS的型別、序列號和版本號等內容。

    第五步: 接著系統BIOS將檢測和顯示CPU的型別和工作頻率,然後開始測試所有的RAM,並同時在螢幕上顯示記憶體測試的進度,我們可以在CMOS設定中自行決定使用簡單耗時少或者詳細耗時多的測試方式。

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