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笔记本电脑启动的加电过程——笔记本维修基础篇

笔记本电脑的启动和台式机的启动非常相似,不同之处主要在于台式计算机和笔记本计算机的供电设备上。在前面我们提到过笔记本计算机的供电有两种途径:一种方法是通过电池供电,另外一种方法是通过电源适配器供电。
电源设备开始工作后,电源开始为笔记本计算机各部件供电。首先,笔记本主板先加电,但此时主板上的电压并不稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个Reset(复位)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了(供电从不稳定到稳定是瞬间完成的),控制芯片将Reset信号撤去(如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器,那么松开该按钮时芯片组就会撤去Reset信号)。然后,CPU开始工作,执行指令。CPU此时执行的第一条指令就是跳转到BIOS地址范围内,之后BIOS便开始检测笔记本计算机的系统硬件。上述笔记本计算机加电过程的流程如图2-13所示。

图2-13  笔记本计算机加电过程流程图

1.2.2  笔记本计算机BIOS检测

笔记本计算机主板的BIOS检测和台式计算机的BIOS的功能大致相同。BIOS启动过程代码首先要做的事情就是进行POST(Power On Self Test加电自检),POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作,例如内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题,那么系统启动就会停止,BIOS就会显示错误报告,某些品牌的笔记本计算机还会提示用户重新启动。在正常情况下,POST检测过程进行得非常快,我们几乎无法感觉到它的存在,POST检测结束之后就会调用其他代码来进行更完整的硬件检测信息。
接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,系统BIOS在找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍生产厂商、图形芯片类型等内容,不过这个画面几乎是一闪而过。之后系统BIOS会查找其他设备的BIOS程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。
查找完所有其他设备的BIOS之后,系统BIOS将显示出它自己的启动画面,其中包括系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。
接着系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有的RAM,并同时在屏幕上显示内存测试的进度,我们可以在CMOS设置中自行决定使用简单、耗时少或者详细、耗时多的测试方式。
内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。
标准设备检测完毕后,系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备。每找到一个设备,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息,同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。
所有硬件都检测配置完毕以后,多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格,其中概略地列出系统中安装的各种标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作参数。
接下来系统BIOS将更新ESCD(Extended System Configuration Data扩展系统配置数据)。ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段,这些数据被存放在CMOS中的一小块特殊的RAM中,由主板上的电池来供电。通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动机器时我们都能够看到“Update ESCD… Success”这样的信息,不过,某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9X不相同的数据格式,于是Windows 9X在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动机器时,即使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来。如此循环,将会导致在每次启动机器时,系统BIOS都要更新一遍ESCD,这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。
SCD更新完毕后,系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。如果系统之中安装有引导多种操作系统的工具软件,通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码,这些代码将允许用户选择一种操作系统,然后读取并执行该操作系统的基本引导代码(DOS和Windows的基本引导代码就是分区引导记录)。


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