Windows XP Professional電腦啟動過程概述

odinhuang

Windows XP Professional电脑启动过程概述 从按下电脑开关启动电脑，到登入到桌面完成启动，一共经由了以下几个阶段： ; l: g; u5 l4 D1. 预引导(Pre-Boot)阶段； 2. 引导阶段； * u+ r4 ~" B/ {. a2 r$ S, D3. 加载内核阶段； 4. 起始化内核阶段； 6 ?" H0 F/ w% f% e# @, P5. 登陆。 -------------------------------------------------------------------------------- ' `- }/ g! Q2 y6 i每个启动阶段的详细介绍 6 \6 ^) Q/ P& P$ Pa) 预引导阶段 % o/ c9 k: C  O7 V9 T6 k" I在按下电脑电源使电脑启动，并且在Windows XP专业版动作系统启动之前这段时间，我们称之为预引导（Pre-Boot）阶段，在这个阶段里，电脑首先执行Power On Self Test（POST），POST检验系统的总记忆体以及其他硬体装置的现状。若果电脑系统的BIOS(基础输入/输出系统)是即插即用的，那么电脑硬体装置将经由检验以及完成群组态。电脑的基础输入/输出系统（BIOS）定位电脑的引导装置，然后MBR(Master Boot Record)被加载并执行。在预引导阶段，电脑要加载Windows XP的NTLDR档案。 b) 引导阶段 Windows XP Professional引导阶段内含4个小的阶段。 首先，电脑要经由起始引导加载器阶段（Initial Boot Loader），在这个阶段里，NTLDR将电脑微处理器从实模式转换为32位平面记忆体模式。在实模式中，系统为MS-DOS保留640kb记忆体，其余记忆体视为延伸记忆体，而在32位平面记忆体模式中，系统（Windows XP Professional）视所有记忆体为可用记忆体。接着，NTLDR启动内建的mini-file system drivers，通过这个步骤，使NTLDR可以识别每一个用NTFS或是FAT档案系统格式化的分区，以便发现以及加载Windows XP Professional，到这里，起始引导加载器阶段就结束了。 接着系统来到了动作系统选取阶段，若果电脑安装了不止一个动作系统（也就是多系统），而且正确设定了boot.ini使系统提供动作系统选取的条件下，电脑显示器会显示一个动作系统选单，这是NTLDR读取boot.ini的结果。（至于动作系统选单，由于暂时条件不够，没办法截图，但是笔者类比了一个，见图一。） 在boot.ini中，主要内含以下内容： [boot loader] : d, Y+ z  [3 [; k$ utimeout=30 & e- F  R4 J0 ]& @default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS [operating systems] : f4 w* T- ~/ |/ fmulti(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP Professional" /fastdetect ! a6 E: P4 \5 e3 u1 |multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINNT="Windows Windows 2000 Professional" . 其中，multi(0)表示磁碟控制器，disk(0)rdisk(0)表示磁碟，partition(x)表示分区。NTLDR就是从这里寻找Windows XP Professional的系统档案的位置的。（*本文不会更详细地讲解boot.ini的群群组成结构，因为其与本主旨关系不大，若果想瞭解，可以到一些专门的网站处查询关联讯息。）若果在boot.ini中只有一个动作系统选项，或是把timeout值设为0，则系统不出现动作系统选取选单，直接引导到那个唯一的系统或是预设的系统。在选取启动Windows XP Professional后，动作系统选取阶段结束，硬体检验阶段开始。 在硬体检验阶段中，ntdetect.com将收集电脑硬体讯息清单并将清单返回到NTLDR，这样做的目的是便于以后将这些硬体讯息加入到注册表HKEY_LOCAL_MACHINE下的hardware中。 硬体检验完成后，进入群组态选取阶段。若果电脑含有多个硬体群组态档清单，可以通过按上下按钮来选取。若果只有一个硬体群组态档，电脑不显示此萤幕而直接使用预设的群组态档加载Windows XP专业版。 : b* q0 L$ M. b0 P" m9 n引导阶段结束。在引导阶段，系统要用到的档案一共有：NTLDR，Boot.ini，ntdetect.com，ntokrnl.exe，Ntbootdd.sys，bootsect.dos（可选的）。 . 0 W4 z& g2 k: d( [& hc) 加载内核阶段 ; M. f6 D$ T/ r' Y2 D, I/ K( j* ?$ [在加载内核阶段，ntldr加载称为Windows XP内核的ntokrnl.exe。系统加载了Windows XP内核但是没有将它起始化。接着ntldr加载硬体抽像层（HAL，hal.dll），然后，系统继续加载HKEY_LOCAL_MACHINE\system键，NTLDR读取select键来决定哪一个Control Set将被加载。控制集中内含装置的驱动程式以及需要加载的服务。NTLDR加载HKEY_LOCAL_MACHINE\system\service\...下start键值为0的最底层装置驱动。当作为Control Set的对映的Current Control Set被加载时，ntldr传递控制给内核，起始化内核阶段就开始了。   k5 K0 L0 S' j- h8 B) |' J. d) 起始化内核阶段 ( }0 ^' G  l* f* y在起始化内核阶段开始的时候，彩色的Windows XP的logo以及进度条显示在萤幕中央，在这个阶段，系统完成了启动的4项任务： , _6 N5 P2 O4 b/ y( g? 内核使用在硬体检验时收集到的资料来建立了HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE键。 ? 内核通过引用HKEY_LOCAL_MACHINE\system\Current的预设值复制Control Set来建立了Clone Control Set。Clone Control Set群组态是电脑资料的备份，不内含启动中的改变，也不会被修改。 ? 系统完成起始化以及加载装置驱动程式，内核起始化那些在加载内核阶段被加载的底层驱动程式，然后内核扫瞄HKEY_LOCAL_MACHINE\system\CurrentControlSet\service\...下start键值为1的装置驱动程式。这些装置驱动程式在加载的时候便完成起始化，若果有错误发生，内核使用ErrorControl键值来决定如何处理，值为3时，错误标志为危机/关键，系统初次遇到错误会以LastKnownGood Control Set重新启动，若果使用LastKnownGood Control Set启动仍然产生错误，系统报告启动失败，错误讯息将被显示，系统停止启动；值为2时错误情况为严重，系统启动失败并且以LastKnownGood Control Set重新启动，若果系统启动已经在使用LastKnownGood值，它会忽略错误并且继续启动；当值是1的时候错误为普通，系统会产生一个错误讯息，但是仍然会忽略这个错误并且继续启动；当值是0的时候忽略，系统不会显示任何错误讯息而继续执行 ? Session Manager启动了Windows XP进阶子系统以及服务，Session Manager启动控制所有输入、输出装置以及访问显示器萤幕的Win32子系统以及Winlogon进度，起始化内核完毕。 . & d5 F: [' ^; }/ E$ @: i+ Be) 登陆 # k* A( w" t/ @& M' ^/ ~' L? Winlogon.exe启动Local Security Authority，同时Windows XP Professional欢迎萤幕或是登陆对话框显示，这时候，系统还可能在后台继续起始化刚才没有完成的驱动程式。 ! t$ \$ K+ q4 f; C& L& K？提示输入有效的使用者名或密码。 ？Service Controller最后执行以及扫瞄HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Servives来检查是否还有服务需要加载，Service Controller寻找start键值为2或更高的服务，服务按照start的值以及DependOnGroup和DepandOnService的值来加载。 . 只有使用者成功登陆到电脑后，Windows XP的启动才被认为是完成，在成功登陆后，系统复制Clone Control Set到LastKnownGood Control Set，完成这一步骤后，系统才意味着已经成功引导了

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