操作系统启动

启动是启动计算机的过程。它可以通过硬件（如按下按钮）或软件命令来启动。在打开计算机后，CPU的主内存中没有任何软件，因此在执行之前，一些进程必须将软件加载到内存中。这可以通过计算机系统中的硬件或固件，或者CPU中的独立处理器来完成。

重新启动计算机也称为重启，可以是“硬件重启”，例如在CPU的电源从关闭状态切换到打开状态后，或者是“软件重启”，在这种情况下电源没有切断。在某些系统上，软重启可以选择性地将RAM清零。硬件和软件重启都可以通过硬件（如按下按钮）或软件命令来启动。当操作运行时系统（通常是操作系统和一些应用程序）被到达时，启动完成。

将计算机从休眠状态恢复到工作状态的过程不涉及启动；但是，从休眠状态恢复它则涉及启动。最小化的嵌入式系统不需要明显的启动序列来开始运行，并且在打开时可能会运行存储在ROM中的操作程序。所有计算机系统都是状态机，重新启动可能是从非预期的被锁定状态返回到指定的零状态的唯一方法。

除了加载操作系统或独立实用程序外，启动过程还可以加载一个存储转储程序，用于诊断操作系统问题。

启动的顺序

启动是在打开计算机时启动计算机操作系统的启动序列。启动序列是计算机在打开时执行的初始一系列操作。每台计算机都有一个启动序列。

操作系统启动

1. 引导加载程序： 由中央处理器供电的计算机只能执行存储在系统内存中的代码。现代操作系统和应用程序的代码和数据存储在非易失性存储器中。当计算机首次上电时，它必须最初仅依赖存储在系统内存的非易失性部分中的代码和数据。在引导时，操作系统并未真正加载，计算机的硬件无法执行许多复杂的系统操作。

启动整个操作系统的连锁反应的程序是引导加载程序或引导加载器。引导加载程序的唯一工作是加载其他软件，用于启动操作系统。

2. 启动设备： 启动设备是从中加载操作系统的设备。现代个人电脑的基本输入/输出系统（BIOS）支持从各种设备启动。这些设备包括本地硬盘驱动器、光盘驱动器、软盘驱动器、网络接口卡和USB设备。 BIOS允许用户配置引导顺序。如果引导顺序设置为：

CD驱动器
硬盘驱动器
网络

BIOS将首先尝试从CD驱动器启动，如果失败，则尝试从硬盘驱动器启动，如果失败，则尝试从网络启动，如果失败，则完全不启动。

3. 引导顺序： 所有个人计算机都有一个标准的引导顺序。首先，CPU在内存中运行BIOS的指令。该指令包含一个跳转指令，用于转到BIOS的启动程序。该程序运行电源自检（POST），以检查计算机依赖的设备是否正常工作。然后，BIOS按照配置的引导顺序进行，直到找到可引导的设备。一旦BIOS找到可引导设备，BIOS将加载引导扇区并将执行转移到引导扇区。如果引导设备是硬盘驱动器，则它将是主引导记录（MBR）。

MBR代码检查分区表是否存在活动分区。如果找到活动分区，则MBR代码将加载该分区的引导扇区并执行它。引导扇区通常是特定于操作系统的，然而，在大多数操作系统中，其主要功能是加载和执行操作系统内核，从而继续启动过程。如果没有活动分区，或者活动分区的引导扇区无效，那么MBR可能会加载一个次级引导加载程序，该程序将选择一个分区并加载其引导扇区，通常加载相应的操作系统内核。

引导类型

操作系统中有两种类型的引导。

操作系统启动

冷启动： 当计算机首次启动或处于关闭状态并按下电源按钮启动系统时，这种启动计算机的过程称为冷启动。在冷启动过程中，系统会从只读存储器（ROM）中读取所有指令，并自动加载操作系统到系统中。这种启动比热启动或温启动需要更长的时间。
温启动： 当计算机系统无响应或出现挂起状态，然后在运行状态下允许重新启动系统时，这种过程称为温启动或热启动。也被称为重新启动。出现这种状态有很多原因，唯一的解决办法是重新启动计算机。当我们安装新软件或硬件时可能需要重新启动。系统需要重新启动以设置软件或硬件配置更改，有时系统可能表现异常或无法正确响应。这种情况下，系统必须进行强制重启。最常见的方法是使用 Ctrl+Alt+Del组合键来重启系统。否则，在某些系统中，可能会提供外部重置按钮来重新启动系统。

操作系统的启动过程

当我们的计算机开启时，它可以通过硬件（例如按钮按下）或软件命令启动，计算机的中央处理器（CPU）在主存储器中没有任何软件，因此在执行之前必须将软件加载到主存储器中。以下是描述操作系统启动过程的六个步骤：

操作系统启动

第一步： 计算机系统启动后， BIOS (基本输入/输出系统)会对存储在只读存储器中的程序进行一系列活动或功能测试，称为 POST (上电自检)，以检查系统中的外围设备是否完好无损。

第二步： BIOS完成预启动活动或功能测试后，它从 CMOS (常见金属氧化物半导体)读取可引导序列，并根据 CMOS 中指定的引导设备顺序在可引导磁盘的第一个物理扇区中寻找主引导记录。例如，如果引导设备顺序为：

软盘
硬盘
CDROM

第三步： 然后，主引导记录将首先在软盘驱动器中进行搜索。如果找不到，则会在硬盘驱动器中搜索主引导记录。但如果硬盘上甚至没有主引导记录，CDROM驱动器将进行搜索。如果系统无法从这些来源之一读取主引导记录，则ROM显示” 找不到引导设备 “并停止系统。如果从特定的可引导磁盘驱动器中找到主引导记录，则将操作系统加载程序，也称为引导加载程序，从该可引导驱动器的引导扇区加载到内存中。引导加载程序是存储在可引导驱动器的引导扇区中的特殊程序。

第四步： 引导加载程序首先加载 IO.SYS 文件。之后， MSDOS.SYS 文件被加载，它是DOS操作系统的核心文件。

第五步： 之后， MSDOS.SYS 文件会搜索 CONFIG.SYS 文件中的命令解释器，并在找到后加载到内存中。如果在 CONFIG.SYS 文件中未指定命令解释器，则会加载 COMMAND.COM 文件作为DOS操作系统的默认命令解释器。

第六步： 最后要加载和执行的文件是 AUTOEXEC.BAT 文件，其中包含一系列DOS命令。之后，提示符将显示出来。我们可以看到计算机系统上显示的可引导驱动器的驱动器号，这表明操作系统已经成功从该驱动器上加载到系统上。