Windows XP Professional 開機流程深度解析：從按下電源鍵到登入桌面的五大階段

第二階段：引導階段 (NTLDR 主導)

2.1 初始引導載入器

• NTLDR 將 CPU 從 真實模式 (Real Mode) 切換至 32 位元平坦記憶體模式 (Flat Memory Model)，打破 640KB 障礙，所有記憶體可直接定址。
• 載入內建 mini file system drivers (NTFS/FAT/FAT32)，無需正式驅動程式即可讀取系統分區檔案。

2.2 作業系統選擇

• 讀取系統分區根目錄 BOOT.INI。
• 若 [boot loader] 區段 timeout>0 且存在多個 [operating systems] 項目，顯示選單；否則直接啟動 default 指定項目。
• BOOT.INI 關鍵參數範例：

[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="Microsoft Windows 2000 Professional" /fastdetect

• multi(0) = IDE/SCSI 控制器編號；disk(0)rdisk(0) = 磁碟編號；partition(x) = 分區編號 (從 1 起算)。
• 選擇 XP 後進入硬體偵測。

2.3 硬體偵測

• 執行 NTDETECT.COM (16 位元實模式程式)，收集：
  處理器類型/速度、總記憶體、總線類型 (ISA/PCI)、視訊介面卡、鍵盤/滑鼠、並列/序列埠、磁碟控制器與磁碟幾何參數、SCSI 配接器、總線擴充卡資訊。
• 資訊回傳給 NTLDR，稍後寫入 HKLM\HARDWARE。

2.4 硬體設定檔選擇

• 若系統有多個硬體設定檔 (行動裝置常見：乞載/離線)，顯示選單；單一設定檔則直接使用預設。

引導階段使用檔案清單

NTLDR、BOOT.INI、NTDETECT.COM、NTOSKRNL.EXE、HAL.DLL、NTBOOTDD.SYS (SCSI 開機時)、BOOTSECT.DOS (多重開機 DOS 區)。

第三階段：核心載入

• NTLDR 載入 NTOSKRNL.EXE (核心映像) 至記憶體，尚未初始化。
• 載入 HAL.DLL (硬體抽象層)，隔離硬體差異。
• 讀取 HKLM\SYSTEM\Select 判斷要使用哪一組 Control Set (預設 Current 指向)。
• Control Set 包含：
  Services 子機碼 → 每項服務/驅動的 Start 值 (0=啟動型、1=系統型、2=自動、3=手動、4=停用)。
• NTLDR 載入所有 Start=0 (Boot Start) 的驅動程式映像至記憶體 (如磁碟類別驅動、檔案系統驅動)。
• 建立 CurrentControlSet 鏡像 (指向被選中的 Control Set)。
• 控制權移交給核心進入點 KiSystemStartup，核心初始化階段開始。

第四階段：核心初始化

畫面顯示 Windows XP 啟動畫面與進度條，核心執行四大任務：

1. 建立 HKLM\HARDWARE：依 NTDETECT 回傳資料動態建立，純記憶體暫存，不寫入磁碟。
2. 建立 Clone Control Set：複製 CurrentControlSet 為 Clone，作為「最後已知優良配置」基準，不含本次啟動變更。
3. 載入/初始化驅動程式：
   依序初始化 Start=0 驅動 (已載入) → 掃描 Start=1 (System Start) 驅動並載入初始化。
   每個驅動的 ErrorControl 決定失敗處理：
   0=Ignore、1=Normal (記錄錯誤繼續)、2=Severe (切換 LastKnownGood 重啟)、3=Critical (首次切換 LKG 重啟，再失敗則停機藍畫面)。
4. 啟動 Session Manager (SMSS.EXE)：
   建立系統環境變數、分頁檔、掛載檔案系統、啟動 Win32 子系統 (CSRSS.EXE) 與 Winlogon (WINLOGON.EXE)。核心初始化完成。

第五階段：登入

1. WINLOGON.EXE 啟動 LSA (Local Security Authority, LSASS.EXE)，顯示歡迎畫面或傳統登入對話框。背景仍持續初始化剩餘驅動/服務。
2. 使用者輸入有效帳號密碼 → LSA 驗證 → 建立存取權杖。
3. 服務控制管理員 (SCM, SERVICES.EXE) 掃描 HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services，啟動 Start=2 (自動) 及更高值的服務，依 DependOnService/DependOnGroup 解析相依順序。
4. 使用者成功登入 → 系統將 Clone Control Set 複寫為 LastKnownGood Control Set，標誌本次開機「成功」。

關鍵檔案與登錄路徑速查表

結語

Windows XP 開機是嚴密協同的多階段流程：從 BIOS/NTLDR 的 16→32 位元轉換、BOOT.INI 選單、NTDETECT 硬體枚舉，到核心載入驅動、建立登錄鏡像、Session Manager 啟動子系統，最後 Winlogon/LSA 驗證身分、SCM 啟動服務、寫入 LastKnownGood。熟悉各階段職責與關鍵檔案，遇到開機掛住、藍畫面、服務啟動失敗時，即可依現象快速鎖定階段，事半功倍。

參考資料

1. Microsoft Windows XP Professional Help and Support Center
2. MCSE: Windows XP Professional Study Guide (Sybex Press)
3. MCSE Training Kit: Microsoft Windows XP Professional (Microsoft Press)