在Windows 10启动加载过程中,有几个关键步骤和组件参与其中。以下是一个更详细的概述:
1. "BIOS/UEFI初始化":
- 当你按下电源按钮时,计算机的BIOS(基本输入输出系统)或UEFI(统一可扩展固件接口)开始初始化。
- BIOS/UEFI检查系统硬件,如CPU、内存、硬盘等,并加载启动设备。
2. "MBR和VBR加载":
- BIOS/UEFI从启动设备(通常是硬盘)的引导记录(MBR,主引导记录)中读取启动代码。
- MBR将启动过程委托给活动分区的引导记录(VBR,卷引导记录)。
3. "NTLDR加载":
- VBR加载NTLDR(Windows加载程序),这是一个关键的系统文件,负责启动Windows操作系统。
- NTLDR从系统分区加载其他必要的文件,如BOOT.INI(包含启动选项的信息)和BCD(引导配置数据)。
4. "BCD解析":
- NTLDR解析BCD文件,该文件包含了操作系统的启动配置信息,如启动项、内核参数等。
- 根据BCD中的配置,NTLDR加载相应的内核文件(通常是NTOSKRNL.EXE)和系统文件。
5. "内核加载":
- NTLDR将控制权交给
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现代 UEFI + GPT 启动流程(Windows 10 推荐模式)
UEFI(Unified Extensible Firmware Interface,统一可扩展固件接口) 是一种现代固件标准,用于替代传统的 BIOS,负责计算机启动时的硬件初始化、操作系统加载及系统设置。
GPT(GUID Partition Table,全局唯一标识分区表)是一种现代磁盘分区方案,用于替代传统的MBR(主引导记录)分区方案。
UEFI 初始化与自检
- 动作: 按下电源键。
- 过程: UEFI 固件开始运行,执行更先进的硬件初始化和自检。UEFI 本身就是一个微型操作系统,能力远强于 BIOS。
引导管理器与安全启动
- 过程: UEFI 不再去读取硬盘的第一个扇区。它直接查看其内置的引导管理器,寻找存储在 EFI 系统分区 中的启动加载程序文件。
- EFI 系统分区: 一个独立的小分区(通常 100MB-500MB,格式为 FAT32),里面存放着操作系统的启动文件。
- 安全启动: 这是 UEFI 的一个重要安全功能。在加载启动程序之前,UEFI 会检查其数字签名,确保它来自微软等可信来源,未被病毒或恶意软件篡改。验证通过后才会执行。
直接加载 Windows 启动管理器
- 文件: EFIMicrosoftBootbootmgfw.efi(位于 EFI 系统分区中)。
- 过程: UEFI 固件直接加载这个 .efi格式的 Windows 启动管理器。这一步跳过了传统 BIOS 模式中的 MBR/VBR 步骤,速度更快。
读取 BCD 并加载 WinLoad
- 过程: 此后的步骤与传统模式基本一致。bootmgfw.efi读取 BCD 存储,然后将控制权交给 winload.efi(位于 `C:WindowsSystem32`)。
内核加载与用户登录
- 过程: 从加载内核开始,后续步骤(内核初始化 -> smss.exe-> winlogon.exe-> 登录界面)与传统模式完全相同。
快速启动(Fast Startup)功能
Windows 10 默认启用的“快速启动”功能会影响关机/启动过程:
- 原理: 关机时,Windows 会让用户程序退出,但将会话内核(包含已加载的驱动程序等)休眠到一个文件(hiberfil.sys)中。
- 启动时: 系统不是从头开始冷启动,而是从 hiberfil.sys文件中恢复会话内核。这跳过了硬件初始化和驱动加载的大量步骤,从而实现了极快的“启动”。
- 注意: 这更像是“深度休眠”而非完全关机。如果你安装了新硬件或驱动程序有问题,可能需要执行一次完全重启(而非关机再开机)来确保系统完全重新加载。
