Windows XP Professional計算機啟動過程概述

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從按下計算機開關啟動計算機，到登入到桌面完成啟動，一共經過了以下幾個階段：
1. 預引導(Pre-Boot)階段；
2. 引導階段；
3. 載入核心階段；
4. 初始化核心階段；
5. 登陸。
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[@more@]每個啟動階段的詳細介紹
a) 預引導階段
在按下計算機電源使計算機啟動，並且在Windows XP專業版作業系統啟動之前這段時間，我們稱之為預引導（Pre-Boot）階段，在這個階段裡，計算機首先執行Power On Self Test（POST），POST檢測系統的總記憶體以及其他硬體裝置的現狀。如果計算機系統的BIOS(基礎輸入/輸出系統)是即插即用的，那麼計算機硬體裝置將經過檢驗以及完成配置。計算機的基礎輸入/輸出系統（BIOS）定位計算機的引導裝置，然後MBR(Master Boot Record)被載入並執行。在預引導階段，計算機要載入Windows XP的NTLDR檔案。
b) 引導階段
Windows XP Professional引導階段包含4個小的階段。
首先，計算機要經過初始引導載入器階段（Initial Boot Loader），在這個階段裡，NTLDR將計算機微處理器從真實模式轉換為32位平面記憶體模式。在真實模式中，系統為MS-DOS保留640kb記憶體，其餘記憶體視為擴充套件記憶體，而在32位平面記憶體模式中，系統（Windows XP Professional）視所有記憶體為可用記憶體。接著，NTLDR啟動內建的mini-file system drivers，透過這個步驟，使NTLDR可以識別每一個用NTFS或者FAT檔案系統格式化的分割槽，以便發現以及載入Windows XP Professional，到這裡，初始引導載入器階段就結束了。
接著系統來到了作業系統選擇階段，如果計算機安裝了不止一個作業系統（也就是多系統），而且正確設定了boot.ini使系統提供作業系統選擇的條件下，計算機顯示器會顯示一個作業系統選單，這是NTLDR讀取boot.ini的結果。（至於作業系統選單，由於暫時條件不夠，沒辦法截圖，但是筆者模擬了一個，見圖一。）
在boot.ini中，主要包含以下內容：
[boot loader]
timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)WINDOWS
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)WINDOWS="Microsoft Windows XP Professional" /fastdetect
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(2)WINNT="Windows Windows 2000 Professional"
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其中，multi(0)表示磁碟控制器，disk(0)rdisk(0)表示磁碟，partition(x)表示分割槽。NTLDR就是從這裡查詢Windows XP Professional的系統檔案的位置的。（*本文不會更詳細地講解boot.ini的組成結構，因為其與本主題關係不大，如果想了解，可以到一些專門的網站處查詢相關資訊。）如果在boot.ini中只有一個作業系統選項，或者把timeout值設為0，則系統不出現作業系統選擇選單，直接引導到那個唯一的系統或者預設的系統。在選擇啟動Windows XP Professional後，作業系統選擇階段結束，硬體檢測階段開始。
在硬體檢測階段中，ntdetect.com將收集計算機硬體資訊列表並將列表返回到NTLDR，這樣做的目的是便於以後將這些硬體資訊加入到登錄檔HKEY_LOCAL_MACHINE下的hardware中。
硬體檢測完成後，進入配置選擇階段。如果計算機含有多個硬體配置檔案列表，可以透過按上下按鈕來選擇。如果只有一個硬體配置檔案，計算機不顯示此螢幕而直接使用預設的配置檔案載入Windows XP專業版。
引導階段結束。在引導階段，系統要用到的檔案一共有：NTLDR，Boot.ini，ntdetect.com，ntokrnl.exe，Ntbootdd.sys，bootsect.dos（可選的）。
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c) 載入核心階段
在載入核心階段，ntldr載入稱為Windows XP核心的ntokrnl.exe。系統載入了Windows XP核心但是沒有將它初始化。接著ntldr載入硬體抽象層（HAL，hal.dll），然後，系統繼續載入HKEY_LOCAL_MACHINEsystem鍵，NTLDR讀取select鍵來決定哪一個Control Set將被載入。控制集中包含裝置的驅動程式以及需要載入的服務。NTLDR載入HKEY_LOCAL_MACHINEsystemservice...下start鍵值為0的最底層裝置驅動。當作為Control Set的映象的Current Control Set被載入時，ntldr傳遞控制給核心，初始化核心階段就開始了。
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d) 初始化核心階段
在初始化核心階段開始的時候，彩色的Windows XP的logo以及進度條顯示在螢幕中央，在這個階段，系統完成了啟動的4項任務：
? 核心使用在硬體檢測時收集到的資料來建立了HKEY_LOCAL_MACHINEHARDWARE鍵。
? 核心透過引用HKEY_LOCAL_MACHINEsystemCurrent的預設值複製Control Set來建立了Clone Control Set。Clone Control Set配置是計算機資料的備份，不包括啟動中的改變，也不會被修改。
? 系統完成初始化以及載入裝置驅動程式，核心初始化那些在載入核心階段被載入的底層驅動程式，然後核心掃描HKEY_LOCAL_MACHINEsystemCurrentControlSetservice...下start鍵值為1的裝置驅動程式。這些裝置驅動程式在載入的時候便完成初始化，如果有錯誤發生，核心使用ErrorControl鍵值來決定如何處理，值為3時，錯誤標誌為危機/關鍵，系統初次遇到錯誤會以LastKnownGood Control Set重新啟動，如果使用LastKnownGood Control Set啟動仍然產生錯誤，系統報告啟動失敗，錯誤資訊將被顯示，系統停止啟動；值為2時錯誤情況為嚴重，系統啟動失敗並且以LastKnownGood Control Set重新啟動，如果系統啟動已經在使用LastKnownGood值，它會忽略錯誤並且繼續啟動；當值是1的時候錯誤為普通，系統會產生一個錯誤資訊，但是仍然會忽略這個錯誤並且繼續啟動；當值是0的時候忽略，系統不會顯示任何錯誤資訊而繼續執行
? Session Manager啟動了Windows XP高階子系統以及服務，Session Manager啟動控制所有輸入、輸出裝置以及訪問顯示器螢幕的Win32子系統以及Winlogon程式，初始化核心完畢。
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e) 登陸
? Winlogon.exe啟動Local Security Authority，同時Windows XP Professional歡迎螢幕或者登陸對話方塊顯示，這時候，系統還可能在後臺繼續初始化剛才沒有完成的驅動程式。
？提示輸入有效的使用者名稱或密碼。
？Service Controller最後執行以及掃描HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServives來檢查是否還有服務需要載入，Service Controller查詢start鍵值為2或更高的服務，服務按照start的值以及DependOnGroup和DepandOnService的值來載入。
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只有使用者成功登陸到計算機後，Windows XP的啟動才被認為是完成，在成功登陸後，系統複製Clone Control Set到LastKnownGood Control Set，完成這一步驟後，系統才意味著已經成功引導了。