Windows XP Professional電腦啟動過程概述

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Windows XP Professional电脑启动过程概述 7 p; i$ |& o2 C$ J% R 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： 1. 预引导(Pre-Boot)阶段； 2. 引导阶段； 3. 加载内核阶段； 4. 起始化内核阶段； 9 O0 }/ {1 K8 ~  D5. 登陆。 5 R: |4 D# ?$ l/ B" \-------------------------------------------------------------------------------- 3 Z- t1 o- W0 }( R" D# B! V; w5 s每个启动阶段的详细介绍 a) 预引导阶段 ( g3 S/ U$ b* ]) @' F' y3 \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。 ' a' ?4 B  V, u, B/ h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。 4 I* H( a- ~" D4 o1 w4 k+ z$ U' T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] 2 A/ w0 G5 C% k, {- _timeout=30 * t- w! Y, _. ~  l. Kdefault=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS $ B1 i" V& k6 h4 R8 d[operating systems] ( }: L% c! j8 \3 cmulti(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Microsoft Windows XP Professional" /fastdetect : |. s' S0 {: v  t$ d8 zmulti(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)\WINNT="Windows Windows 2000 Professional" ' i  ]( [9 O3 z. U: O9 g. 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。 ' Y. [- w9 P) _  {. S4 e& K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。 % C% V+ ~4 h) r& m* E. A; F1 c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）。 ( F$ A, V' ]5 c" ^0 i: W# \. c) 加载内核阶段 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。 * T! a2 X- W$ L1 k. P; T. " z1 C' A1 ?0 f+ y; w- J9 x! f& Jd) 起始化内核阶段 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： ? 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 ; ^/ P; _0 \8 U& ]  |/ o? 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。 . c7 G2 D5 r0 \" s6 D# j( x) R9 V. e) 登陆 8 W) B5 f+ Y9 D" P. u? 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。   K" D% Q$ X3 i8 X4 ~' [* y？提示输入有效的使用者名或密码。 , |4 R# ~4 x% }  P2 \* E1 R5 r？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 5 G: v8 s& W. c; w6 {3 I5 J3 h, T

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