BIOS啟動原理

2020-07-16 19:03:58

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供稿：網友

Intel的IBM PC上i386芯片是遵循Intel與IBM共同制定的Boot協議的

1. PC機的復位線和系統中的所有部件相連，包括CPU的RESET引腳//本文引用自m.survivalescaperooms.com武林網

2. 系統上電開機時，主板電源系統發送低電平的"Power Good"信號，該信號送到復位接口電路的#RES端，產生時鐘同步的復位正脈沖信號RESET，該脈沖發送到上面提及的復位線上，經由CPU的RESET引腳被CPU采集到，當正脈沖從1返回0時(下降沿)，CPU啟動內部初始化程序，初始化完成后進入實地址模式，其中CS：IP寄存器的狀態是CS=F000H，IP=0000FFF0H；顯然，CPU自初始化完畢后，系統的真正啟動才開始，那么，也決定了第一條指令的地址為CS：IP=F000：FFF0H=FFFF0H單元。

3. 與此同時，IBM開機協議規定，RESET時，BIOS ROM被加載到F0000H~FFFFFH，幾乎所有BIOS在FFFF0H的指令為JMP BINI，這個BINI就是BIOS啟動程序的首地址了

4. 結合2，3兩點，PC機開機后的第一個程序就是BIOS啟動程序了，這個啟動程序的執行流程分為二步：
I. POST(Power On Self Test)
II. 按BIOS設置好的順序逐一嘗試加載啟動媒體（硬盤，光驅，軟驅，USB盤）的啟動程序。對于我們常用的硬盤，則把0面，0道，1扇區的內容（512字節），也就是我們說的MBR加載到0000：7C00H單元開始的區域

結論：
在PC機上的重啟（其實重啟也是正常啟動的一種形式而已），POST一定發生在加載MBR之前，這是由久而來的IBM開機協議所定的。只要你是使用PC機，你無法僅從操作系統的角度來改變這個事實，更何況，從邏輯上而言，這些發生在操作系統運作之前的舞臺。或許你的BIOS提供這種設置，使BIOS啟動程序中跳過POST這一步（但也同樣作用于正常啟動，不能僅作用于重啟），又或許你使用其他硬件架構如PPC或者ARM嵌入式系統！

之所以產生這種設想，估計是誤解了我們計算機教學一直以來的初級概念，軟重啟和硬重啟。注意，前者的RESET信號由鍵盤發出，后者的RESET信號由物理按鍵動作發出！但無論是哪種重啟，都必須遵循開機協議，POST一定發生在加載MBR之前！

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