要深入理解文件系统，必须了解一些计算机的基本运作流程。

中央处理器(Central Processing Unit，CPU)是电脑中的核心配件，品牌有Intel的Pentium、Itanium，AMD的Athlon，Motorola的PowerPC及Sun公司的UltraSPARC等。CPU是计算机的运算及控制核心。

 

虽然CPU具有高速的运算处理能力，但并不能够自主工作。它就像一台计算器，虽然运算速度很快，但运算之前必须由人们输入需要运算的数值。中央处理器CPU也一样，它只能根据人们的要求进行相应的运算处理工作，人机交互是通过“指令”进行的——能够直接被计算机识别的指令称为机器代码。中央处理器从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。

 

我们刚刚提到，CPU是计算机的核心，并且需要指令才能够工作。因此，当计算机启动时，就需要先找到一段CPU指令——引导代码。所有的卷及文件系统都有一个特定的位置用来存放引导代码，但并不是所有的代码都被经常地用到。

 

BIOS是直接与硬件打交道的底层代码，它为操作系统提供了控制硬件设备的基本功能。BIOS包括系统BIOS(即常说的主板BIOS)、显卡BIOS和其他设备的BIOS，计算机的启动过程是在系统BIOS的控制下进行的。BIOS一般被存放在ROM(只读存储芯片)之中，即使在关机或掉电以后，这些代码也不会消失。

我们的机器中一般安装有512MB、1GB或2GB内存，这些内存的每一个字节都被赋予了一个地址，以便CPU访问内存。较早的计算机内存并没有这么大，一般是32MB、64MB或128MB，32MB的地址范围用十六进制数表示就是0~1FFFFFFH。

 

大多数计算机启动时都是首先对硬件进行检测，然后加载操作系统、应用程序。下面我们就以Windows操作系统为例介绍计算机的启动过程。

(1) 当按下电源开关时，电源就开始向主板和其他设备供电，电压稳定后，CPU就从特定的位置开始执行指令。

(2) 然后系统BIOS的启动代码进行POST(Power-On Self Test，加电后自检)。

 

(1) 接下来系统BIOS将查找显卡及其他设备的BIOS程序，找到之后调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。

(2) 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，其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。

(3) 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。

 

(1) 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。

(2) 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，每找到一个设备之后，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。

所有硬件都已经检测配置完毕后，多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格，其中概略地列出了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的工作参数。

 

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(一小块特殊的RAM，由主板上的电池来供电)之中。

 

ESCD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。

以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，并进一步引导及启动系统。