Windows启动过程

落日映苍穹つ 2022-11-27 03:12 202阅读 0赞

## BIOS+MBR ##

> **BIOS**(Basic Input Output System，基本输入输出系统)，是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制

> **CMOS**是主板上的一块可读写的并行或串行FLASH芯片，是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。

这是传统的启动方案。

机器通电以后，从**BIOS**中载入指令进行一系列自检操作，进行硬件的初始化检查。自检后根据**CMOS**的设置，加载启动盘，将MBR中的引导代码载入内存。引导代码检测当前使用的文件系统，winxp系统查找`ntldr`文件，找到之后启动ntldr，由`ntldr`完成之后的启动工作（win7之后使用，使用的是`Bootmgr`文件）。

之后检查和配置硬件设备

ntrldr首先将加载Windows内核`ntoskrnl.exe`和`hal.dll`，读取机器安装的驱动程序`计算机\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\`，然后依次加载驱动程序。初始化底层设备驱动，在注册表`HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\`键下查找 "Start"的值为0和1的设备驱动。Start的值可以为0，1, 2，3, 4,数值越小，启动越早。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgzMzY0Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
驱动加载完成，内核会启动会话管理器`smss.exe`，这是Windows系统中创建的第一个用户模式的进程，  
![在这里插入图片描述][2020081315085532.png]  
该会话管理器首先创建系统环境变量，加载`win32k.sys`，启动`csrss.exe`  
![在这里插入图片描述][20200813151050668.png]  
启动`winlogon.exe`，创建虚拟内存页面文件  
![在这里插入图片描述][20200813151146160.png]  
Windows子系统通过启动`winlogon.exe`对Windows用户提供登录和注销，启动控制服务管理器`services.exe` SCM，启动本地安全授权`lsass.exe` LSA，显示登录界面

登录组件将用户的账户和密码安全地传送给LSA进行认证处理。如果用户提供的信息是正确的，能够通过认证，就允许用户对系统进行访问。

对于win7以后，由`Bootmgr`接管之前`ntldr`的工作，首先寻找活动分区**boot文件夹**下的启动数据配置**BCD**文件，读取显示启动菜单，在屏幕上显示多操作系统选择画面。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgzMzY0Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
选择系统之后，启动`winload.exe`进行内核、硬件、服务等加载，进而启动整个系统。  
![在这里插入图片描述][20200813152602154.png]

## UEFI+GPT ##

这是比较新的启动方案。  
**UEFI**(Unified Extensible Firmware Interface，统一的可扩展固件接口)，主要用于替换BIOS。

UEFI本身已经相当于一个微型操作系统，具备文件系统的支持能力，能够直接读取FAT分区中的文件，`.efi`文件可在UEFI下直接运行。

**GPT**(GUID Partition Table，全局唯一表示分区表)，只有基于UEFI平台的主板才支持GPT分区引导活动

Reference：加密与解密\[系统篇\]

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