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计算机的启动过程

2017-11-09 16:23 239 查看
BIOS:英文全称是Basic input/output system,。它固化在微机主板上的一块ROM芯片上。由于ROM的特性决定了它不能写数据,BIOS是工厂生产ROM时就用特殊的方法烧入进去的,所以用户不能修改BIOS,这对BIOS升级带来了很大的不方便。后来又出现了PROM,PROM从工厂生产出来后里面并没有任何数据,用户可以自己用专用的编程器写入BIOS,但也只能写入一次。如果用户想再次修改程序,也是不可能的,只能重新使用另一块PROM。随着技术的发展又出现了EPROM,它也是用专用的 编程器烧写,它的特点是如果用户想要删除里面的程序,必须用紫外线光照射,这带来的麻烦就是用户烧写好程序后,必须用不透光的封条封住,不然在光线中它里面的数据也容易丢失,而且每次清除里面的数据都要用紫外线光照射,这样也很麻烦。现在微机厂商一般使用EEPROM(electrically
erasable programe rom )电擦除可编程ROM,用作BIOS烧写,它如果想要清除里面的程序,只要把EEPROM的WP(write protect)管脚输入低电平,也就是接地,就可以了。这样就可以方便BIOS的升级。平时只要把EEPROM的WP管脚设为高电平,这样就能防止数据丢失,也可以防止BIOS的数据受到攻击,BIOS也是木马等病毒攻击的对象。

ROM芯片从作用是基本的输入输出系统程序、提供对系统的一些设置信息、开机自检程序(POST)power on self test.和系统自动启动程序。其最著用的功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

BIOS基本功能是:

1.自检初始化

第一部分是:电脑上电后对硬件的检测,也叫POST,作用是检测电脑硬件是否良好。包括CPU,640k基本内存,1M以上的扩展内存,ROM,主板,COMS存储器,串口,显卡,软硬盘,键盘进行检测。如果有故障电脑就会报警。

第二部分是初始化,包括创建中断向量,设置寄存器,对一些外部设备进行初始化和检测。其中很重要的一部分是设置BIOS,主要对一些硬件设置参数,当电脑启动时会读取这些参数。并和实际硬件进行比较,如果不符合会影响系统启动。

第三部分是引导程序,引导操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录。如果找到引导记录会把电脑的控制权交给引导记录。引导记录把操作系统载入,电脑启动后,BIOS的这部分就完成了。

程序服务处理:

程序服务处理程序主要为应用程序和操作系统服务。主要和输入输出设备有关。比如读磁盘,文件输出到屏幕等。为了完成这些服务,BIOS必须直接与I/O设备打交道。它向CPU的端口发出命令,向各外设发送数据,它们那接受数据。

硬件中断处理:

BIOS通过调用中断服务程序来实现一些功能,这些服务分为多组,每组或多组都有对应的一个中断号。如视频服务中断号为10H,屏幕打印中断号为05H,磁盘及串口服务,中断号为14H。应用程序需要调用那些外设,只需打开对应的中断号。硬件中断与软件服务程序合起来才能使系统正常工作。

总结:

BIOS通过设置各种参数,如寄存器,创建中断向量表,对硬件的中断控制,启动中断服务程序,打开各种外设的功能,再从磁盘扇区读取引导记录,最后由引导记录启动内核。
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