计算机是如何启动的，也许答案就是按下电源键而已。

究竟是硬件控制了软件还是软件控制了硬件？作为一个应用程序员由于悟性 问题，写了多年高级程序后，似乎 还是不懂硬件和操作系统，只会for while ccp cv

但在那个简单到极致的动作后面却隐藏了复杂的机理。启动的开始并不仅仅是操作系统引导，亦或BIOS运行，甚至CPU在reset vector执行第一条指令之前，很多事情已经发生了。

在谈硬件如何加载软件之前：BIOS概念

• BlOS（Basic Input Output System）从字义上称为“基本输出输入系统”，专门负责系统硬件各种参数设定，本质上是“程序”，也就是一组“代码
• BIOS芯片，是特指存储BIOS程序的一块特定的ROM芯片
• BIOS的作用：作为计算机开机之后，CPU要进行处理的第一个“可执行程序”，也就是第一个“开机启动项。

请注意：操作系统这个软件也是存储在硬盘上的。

它将带领CPU识别并加载主板上的重要硬件和集成元件，如硬盘、显卡、声卡以及各种接口，然后按照预设顺序读取存储器上操作系统的引导文件，通过设置

的启动模式找到引导分区装载操作系统，如DOS、Windows、Linux等

上电时序，也叫做Power-up Sequence，是指电源时序关系

主板对于上电的要求是很严格的，各种上电的必备 条件都要有着先后的顺序，一项条件满足后才可以转到下一步，如果其中的某一个环节出现了故障，则整个上电过程不能继续下去。谁来控制和协调整个时序过程呢？不同的主板、芯片组、代际之间都有不同的方案，在笔记本上过去经常采用EC的方案、台式机则很多用SIO或者定制芯片

这是一段复杂的上电过程：网上抄录

10	在G3（未接电源）情况下，RTC电源提供RTC_RST#和VCC_RTC电源给南桥
2	插入电源或者电池。系统进入G2，S5的状态。EC检查电源的可靠性，并发送PM_RSMRS
3	T#通知南桥各种SB电压已经准备完毕。南桥复位，部分功能SB功能激活，进入待机状态。
4	用户按下电源键，时间开始。
5	EC收到PWRSW#信号，通过PM_PWRBTN#通知南桥。南桥收到PM_PWRBTN#信号后依
6	次拉高SLP_S5#，SLP_S4#，SLP_S3#信号给EC。
7	EC发出PCON#给ATX电源
8	ATX电源接到低电平的PSON#信号后，开始工作，发出各路基本电压给主板上的各个元件
9	基本电压变换的其他电压也被转换出来。
9	电源发出PWROK#给EC，EC转交给南桥和北桥（有的话）
10	VRM和CPU通讯，根据VID送出Vcore
11	VRM发生VRMPWRGD#给南桥，表示核心电压OK。
12	南桥发送PLT_RST#给北桥。
13	南桥发送PWRGOOD#给CPU
14	北桥在收到PLT_RST#信号后，1秒钟后发生CPU_RST#，
15	让CPU复位

最后CPU复位

疑问：计算机CPU如何在上电之后直接运行BIOS呢？

对于x86系列的CPU，一加电就将指令寄存器设置为：0xFFFF0000，表示CPU开始从0xFFFF0000这个内存中取出一条指令执行，通常在0xFFFF0000处是一条地址转跳指令，转向BIOS的入口...从这个说法看第一条指定的地址是固定的，实际的地址在哪里就执行哪个，cpu不玩虚的。

执行BIOS时：硬件自检，所以有时我会听到电脑会叫

BIOS程序首先检查，计算机硬件能否满足运行的基本条件，这叫做"硬件自检"（Power-On Self-Test），缩写为POST。如果硬件出现问题，主板会发出不同含义的蜂鸣，启动中止。

加载引导扇区

IOS将所检查外部存储设备的第一个扇区（512B）载入内存，放在0x00007C00处，如果一个扇区的最后两个字节是“55 AA”，那么这就是一个引导扇区，这个外部存储设备也就是一块可引导盘。通常这个大小为512B的程序就称为引导程序（boot）

MBR结构

MBR的主要作用是告诉计算机到存储设备的哪个位置去找操作系统。主要由三部分组成

第1-446字节：调用操作系统的机器码。
第447-510字节：硬盘分区表（Disk Partition Table，DPT），将硬盘分成若干分区。
第511-512字节：主引导记录签名（0x55和0xAA

硬盘启动

计算机的控制权就要转交给硬盘的某个分区了

只有一个是激活的。计算机会读取激活分区的第一个扇区，叫做"卷引导记录"（Volume Boot Record，缩写为VBR，也可称为分区引导记录，Partition Boot Record，缩写为PBR）。

"卷引导记录"的主要作用是，寻找激活分区根目录下的NTLDR（XP）、bootmgr（Win7 above）、grldr（Grub）、btldr.mbr（BootLink）等可用于引导的程序。

启动管理器

启动管理器"（boot loader）是系统预先安装的程序，由用户选择启动哪一个操作系统。"卷引导记录"搜索到激活分区中的"启动管理器"，将控制权交给"启动管理器"运行。

"启动管理器"寻找激活分区中的启动配置数据（如：Win7中的BCD文件、XP中的boot.ini文件），根据启动配置数据，在显示器上显示多操作系统选择画面。选择相应的操作系统，控制权交给操作系统。

Linux环境中，有Grub。在windows下为启动管理器bootmgr（xp中的ntldr文件）。

操作系统

控制权转交给操作系统后，操作系统的内核首先被载入内存。

以Win7系统为例，整个操作系统引导过程如下：

1、电脑开机后，开始启动BIOS，开始BIOS自检。

2、通过自检后，bios找到硬盘上的主引导记录MBR.

3、MBR开始读取硬盘分区表DPT，找到活动分区，找到活动分区中的分区引导记录PBR，并且把控制权交给PBR.

4、PBR搜索活动区中的启动管理器bootmgr，找到后，PBR把控制权交给bootmgr(相当于xp里的ntldr文件)。

5、Bootmgr寻找活动分区中的boot文件夹中的BCD文件（启动配置数据，相当于xp里的boot.ini文件）。

6、找到BCD后，Bootmgr首先从BCD 中读取启动管理器bootmgr菜单的语言版本信息，然后再调用BOOTMGR与相应语言的BOOTMGR.EXE.MUI （在boot文件夹对应语言文件夹中）组成相应语言的启动菜单，之后在显示器上显示多操作系统选择画面。

7、如果存在多个操作系统而且系统设置的等待时间不是0，那么屏幕就显示多个操作系统的选择界面。如果没有多系统，那么直接进入windows 7系统，不显示选择界面。

8、选择wind 7系统后，bootmgr就会读取BCD里win7系统所在的盘里的windows\system32\winload.exe文件，并且将控制权交给winload.exe。

9、Winload.exe加载windows7内核、硬件、服务等，之后加载桌面等信息，从而启动整个windows 7系统。

有点晕

我想象 了一下，在硬件中有个固件存储了BIOS程序，通电后硬件设备逐个加电，最后CPU复位

于是CPU找到指定 的内存地址云加载BIOS程序，这个程序完成 设备自检，接着找硬盘上指定的位置 去加载程序，如果恰好操作系统的起点程序在这里，于是它会加载操作系统内核到内存中，于是硬件的控制权就被操作系统接管。紧接着操作系统完成软件，硬件的全面接管 ，硬件的操作由硬件驱动增协调，而软件本身则是附着于操作系统本身的，当然也归操作系统管了。但是CPU是怎么知道要找哪个指定的位置呢？

我猜想在CPU内部也有程序，那么究竟什么是硬件还是软件呢？似乎并不存在严格 的分界。