第5章　计算机调试

内容概要与学习要求：

本章学习计算机调试的相关内容，涉及装机测试、BIOS的设置升级、硬盘分区及格式化、软件系统的安装与设置、对计算机硬件进行测试的各种方法。本章内容是从组装好硬件到能够正常使用之间的必备环节，要求掌握各方面调试的基本方法，重点掌握对部件测试的操作，为学习后续章节优化和维护维修的内容做好铺垫。

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5.1　计算机装机测试

所有硬件设备都已经安装完成后，接下来便是对机器的初步测试。机器组装结束后，即使不装操作系统也可以进行一些测试。

一般的加电测试方案如下。

●　电源按钮。

●　电源指示灯显示。

●　硬盘指示灯显示。

●　显示器按钮。

●　显示器显示。

●　系统提示（包括图像和声音）。

●　复位按钮。

具体来说，如果电源按钮正常，按下后，伴随着电源指示灯闪烁，计算机开始加电启动，可以听到CPU风扇和主机电源风扇转动的声音，还有硬盘启动时发出的提示音，硬盘指示灯不断闪烁。接着开启的显示器显示开机画面，并进行自检（由于开机画面一闪而过，要想看清楚，要及时按住Pause键）。

操作系统安装完成后就可以开机测试了，依次给显示器和主机加电，启动硬盘，随后就可以进入开机画面。Windows 7版本之前的操作系统在开机后会显示硬件的自检信息，分别是显卡、CPU、硬盘、内存、光驱和主板的信息。而Windows 7及之后的高版本系统已不再显示自检画面，而是直接进入桌面。在开机自检的画面中就有硬件配置的自检信息，简单介绍如下。

1．显卡信息

开机自检时首先检查的硬件就是显卡，因此启动机器以后，屏幕左上角出现的几行文字就是有显卡的信息介绍。通常包括显卡的显示核心、显卡的BIOS版本以及厂商的版权信息。

2．CPU及硬盘、内存、光驱信息

显示完显卡的基本信息之后，紧接着出现的第二个自检画面则显示了更多的硬件信息，像CPU型号、频率、内存容量、硬盘及光驱信息等都会出现，主要包括主板BIOS版本及BIOS制造商的信息、CPU的频率及内存容量、速度和硬盘型号及光驱型号。

3．主板信息

在第二个自检画面的最下方还会出现一行关于主板的信息，通常是当前主板的BIOS更新日期和该主板所采用的代码，根据代码可以了解主板的芯片组型号和生产厂商。机器加电启动之后按Delete键进入BIOS设置页面，在基本信息中同样也可以看到机器的硬件信息，与开机画面显示的没有区别。

如果计算机加电自检没有问题，会出现硬件设备清单。

4．无信息

如果在启动中显示器上没有显示，可以按照以下步骤查找原因。

① 确认显示器与显卡连接正确，并且确认显示器通电。

② 确认主机电源供电正常。

③ 确认主板已经供电。

④ 确认CPU安装正确，CPU风扇是否通电。

⑤ 确认内存安装正确，并且确认内存是好的。

⑥ 确认显卡安装正确。

⑦ 确认主板内的信号线正确，特别是确认POWER LED安装无误。

如果上述安装都是正确的，那么就要考虑硬件本身的问题。在机器组装和检测过程中，可以使用各种测试卡（例如4位硬件诊断卡、主板检测卡、计算机硬件检测卡）和裸机板、裸机机箱、硬件测试板等诊断工具，其中很多工具数字直观显示诊断计算机各配件是否正常工作，操作简单方便，价格大多仅为几十元，是计算机组装维修的得力工具。

5.2　BIOS配置

BIOS全称是ROM-BIOS，即只读存储器基本输入/输出系统，它通常存储在主板上的一块ROM芯片中，实际是一组为计算机提供最低级、最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备的枢纽。通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”（虽然它本身也只是一个程序），负责解决硬件的即时要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。一块主板性能优越与否，很大程度上就取决于BIOS程序的管理功能是否合理、先进。

5.2.1　BIOS概述

1．主要作用

BIOS主要保存最重要的基本输入输出程序、系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自举程序，在计算机系统中起着非常重要的作用，主要作用有以下3个方面。

（1）自检及初始化程序

计算机电源接通后，系统将有一个对内部各设备进行检查的过程，这是由一个通常称为POST（Power On Self Test，上电自检）的程序来完成的，这也是BIOS程序的一个功能。完整的自检包括对CPU、640KB基本内存、1MB以上的扩展内存、ROM、主板、CMOS存储器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘的测试。完成自检后，BIOS将按照系统CMOS设置的启动顺序搜寻软、硬盘驱动器及CD-ROM、网络服务器等有效的启动驱动器，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，由引导记录完成系统的启动。

（2）硬件中断处理

计算机开机的时候，BIOS会告诉CPU等硬件设备的中断号，当操作时输入了使用某个硬件的命令后，它就会根据中断号使用相应的硬件来执行命令，最后再根据其中断号跳回原来的状态。

（3）程序服务请求

从BIOS的定义可以知道它总是和计算机的输入输出设备打交道，它通过特定的数据端口发出指令，发送或接收各类外部设备的数据，从而实现软件应用程序对硬件的操作。

由于BIOS直接面向系统硬件资源，而各种硬件系统又各有不同，所以存在各种不同种类的BIOS。随着硬件技术的发展，同一种BIOS也先后出现了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本功能更强，界面更加友好。

2．主流BIOS的类型

目前市面上较流行的主板BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS和Phoenix BIOS、Insyde BIOS 4种类型。

（1）Award BIOS

Award BIOS是Award Software公司开发的BIOS产品，目前十分流行，其特点是功能比较齐全，对各种操作系统提供良好支持。虽然Award Software公司已于1998年9月被Phoenix公司收购，并成为Phoenix旗下的一个部门，不过最新生产的BIOS仍然以Award为名，因此现在市场上见到的台式计算机有的标有Award-Phoenix，其实就是以前的Award BIOS。

（2）AMI BIOS

AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系统软件，最早开发于20世纪80年代中期，为多数286和386计算机系统所采用，有对各种软、硬件的适应性好、硬件工作可靠、系统性能较佳、操作直观方便等优点。

（3）Phoenix BIOS

Phoenix BIOS是Phoenix公司产品，Phoenix BIOS多用于高档的原装品牌机和笔记本电脑上，其画面简洁，便于操作。

（4）Insyde BIOS

Insyde BIOS可提供“Hardware-2-OS（硬件到操作系统）”的桥接，在未来20年内，该产品都不会被淘汰。InsydeH2O BRD运行于32位保护模式下，InsydeH2O EFI更直接运行于64位长模式下。InsydeH2O经WHQL（Windows硬件设备质量实验室）认证，可为采用最新BIOS替换软件技术的嵌入式设计提供最先进的特性和最出色的系统兼容性。

Insyde公司看准时机，最早切入EFI开发，在EFI时代，Insyde一举取代了不看重EFI的Phoenix，成为了业界的领袖。

3．BIOS与CMOS的区别

在日常操作和维护计算机的过程中，常常可以听到有关BIOS设置和CMOS设置的一些说法，许多人对BIOS和CMOS经常混为一谈，实际上二者是有区别的。

BIOS是一组为计算机提供最低级、最直接的硬件控制的程序，通常存储在主板上的一块ROM芯片上。

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor的缩写，翻译出来的本意是互补金属氧化物半导体存储器，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料。但通常CMOS含义是指目前绝大多数计算机中都使用的一种用电池供电的可读写的RAM芯片，里面装的是关于系统配置的具体参数，其内容可通过设置程序进行读写。

可以说，BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段，CMOS RAM是BIOS系统设置参数的存放场所。

BIOS是写在ROM芯片里的，其内容断电后不会丢失，而CMOS是RAM芯片，其中的内容只有靠主板上的电池供电才不会丢失。

5.2.2　BIOS的设置与升级

下面以现在常见多用的界面为例，介绍BIOS的设置与升级。

1．进入BIOS

在计算机将启动时，BIOS会检验系统中的硬件配备，计算可用的内存空间，检查硬盘或其他储存装置。这时按下一个特定键即可唤起BIOS设定程序，这个按键大部分是删除键（Delete键），有些系统用的是F12键，有的系统用F11键、Esc键、F8键等。一般在启动过程中，屏幕的下方都会有所提示，如果都不管用，需查看主板的使用手册。进入BIOS后，可以看到如图5.1所示的主菜单界面。

图5.1　BIOS的主菜单

主板的BIOS项目大同小异，但也有一些品牌厂家使用自家产品，操作上会有差异。例如HP EliteDesk系列在开机后要按住Esc键，直到显示如图5.2所示的界面，移动光标到Computer Setup（F10）菜单上，按回车键，可以进入选择界面。

图5.2　HP BIOS启动菜单

对于安装了Windows 10系统的计算机，感觉BIOS就此消失在Windows 10系统中一样，甚至无法通过U盘快速启动。微软对于Windows 10采用了全新的快速启动模式，追求开机速度的提升，所以直接跳过BIOS部分进入系统，要想进入BIOS，可以单击“重启”，让系统临时关闭快速启动技术。

2．Information菜单

Information菜单界面是BIOS的第一个界面，如图5.3所示，里面的内容主要是硬件信息。

图5.3　Information菜单界面

（1）Product Name：产品名称。

（2）BIOS Version：BIOS的版本。

（3）EC Version：嵌入式控制器的版本。

（4）UUID Number：产品编码。

（5）Preinstalled OS License：Windows许可信息。

其他几项是关于系统的硬件配置信息，包括CPU和硬盘的一些数据，比如产品编号和类型。

3．Configuration菜单

顾名思义，Configuration菜单里存放的是系统的配置信息，如图5.4所示。

图5.4　Configuration菜单界面

（1）System Time：系统时间。

（2）System Date：系统日期。

（3）USB Legacy：开机自检时加载USB设备。

（4）Wireless LAN：开启或关闭无线网卡。

（5）Graphic Device：显卡工作模式（Switchable Graphics为开启双显卡切换；UMA Graphic表示仅使用集成显卡）。

（6）Power Beep：开启或关闭拔插电源适配器时的提示音。

（7）Intel Virtual Technology：开启或关闭Intel虚拟化技术（部分型号CPU不支持虚拟化，无此选项；若计算机是AMD芯片组，该虚拟化选项为SVM Support）。

（8）Bios Back Flash：是否允许BIOS回滚刷新。

（9）Hotkey Mode：F1～F12热键模式切换。

4．Security菜单

（1）Administrator Password：超级管理员密码状态，如图5.5所示（Not Set：未设置密码。Setted：已设置密码。Clear：已清除密码）。

图5.5　Security菜单界面

（2）User Password：用户密码状态（Not Set：未设置密码。Setted：已设置密码。Clear：已清除密码）。

（3）HDD Password：硬盘密码状态（Not Set：未设置密码。Setted：已设置密码。Clear：已清除密码）。

（4）Set Administrator Password：设置超级管理员密码（若要设置密码，请务必牢记，非特殊情况下不推荐设置）。

（5）Set Hard Disk Passwords：设置硬盘密码。

5．BOOT启动设置菜单

BOOT菜单算得上是平时使用最多的一个菜单，界面如图5.6所示，这里主要是对各种引导项进行配置。BOOT菜单项的重要功能如下所述。

图5.6　Boot菜单界面

（1）Boot Mode：启动模式（UEFI：仅支持GPT磁盘引导。Legacy Support：传统模式，支持MBR磁盘引导）。

（2）Boot Priority：启动优先级。

（3）USB Boot：开启或关闭USB设备引导。

（4）PXE Boot to LAN：开启或关闭PXE网络引导（推荐使用Disable关闭该功能）。

（5）SATA ODD：光驱引导。

（6）SATA HDD：硬盘引导。

（7）Network Boot：网络引导。

6．Exit菜单

（1）Exit Saving Changes：保存当前设置并退出BIOS，如图5.7所示。

图5.7　Exit菜单界面

（2）Exit Discarding Changes：不保存当前设置直接退出BIOS。

（3）Discard Changes：取消当前修改的所有设置。

（4）Save Changes：保存当前修改的所有设置。

（5）Load Default Settings：恢复BIOS出厂默认设置。

（6）OS Optimized Defaults：操作系统优化设置项（Win8 64bit：针对Windows 8系统优化设定；Other OS：针对Windows 7及早期系统优化）。

7．BIOS的升级

随着计算机技术的高速发展，BIOS也经常需要升级，现在的计算机主板都采用Flash BIOS，因此可以通过使用相应的升级软件来升级BIOS，而大多数笔记本电脑后期也会通过发布新版BIOS和EC来修复机器硬件一些不正常工作的问题或改善机器性能。较之于硬件升级的投资，升级BIOS可以用极小的代价换取计算机性能的明显提高，但升级主板BIOS并不是一件非常容易的事儿，因为它不仅要求使用者具备一定的计算机知识，而且还存在一定的危险性。下面来详细介绍一下升级过程中的各种问题和解决方法。

（1）准备工作

Flash BIOS升级需要两个软件，一个是新版本BIOS的数据文件（需要到对应主板BIOS芯片厂商官网去下载）；另一个是BIOS升级软件（一般在其主板的配套光盘上可以找到，也可到对应主板BIOS芯片厂商官网去下载）。

（2）升级主板BIOS的过程

BIOS的升级，实质是借助BIOS擦写器将BIOS芯片中旧版本的内容以更新版本的内容来代替。BIOS升级的方式主要包括DOS、BIOS程式、Windows/Linux等操作系统环境三类，无论是哪一种方式，BIOS的升级过程是相同的，都是先校验BIOS文件，然后擦除旧的BIOS文件，再写入新的BIOS文件，最后校验写入的BIOS文件是否正确，至此整个BIOS更新过程才算完毕。

下面以华硕主板的常规BIOS更新为例，介绍BIOS的升级操作。

① 从华硕官网下载AI Suite3工具套装，里面包含的EZ Update就是用来更新BIOS的。

② 安装完成AI Suite3后运行，进入EZ Update页面，里面有2个选项，第一个是在线检查驱动程序BIOS，第二个是本地选择文件更新BIOS，右上角为主板当前BIOS版本信息。

③ 从华硕官网下载最新或者合适的BIOS，下载完成后，手动选择下载的BIOS文件，当屏幕上出现“为使BIOS生效。系统将重新启动。点击确定后，将立即重新启动。”提示时，单击“确定”按钮重新启动，完成BIOS的更新。

另一著名厂商技嘉的BIOS的更新也比较简单：首先要安装好技嘉APPCENTER，然后从官网下载BIOS应用程序和BIOS文件，运行BIOS应用程序，选择从本地更新BIOS，再加载之前下载的BIOS文件，执行后就可以更新BIOS；另外还支持从服务器端更新BIOS文件，并支持将主板BIOS读取备份到本地。

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5.3　硬盘分区和格式化

5.3.1　分区概述

分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化。当创建分区时，实际上就已经设置好了硬盘的各项物理参数，指定了硬盘主引导记录（Master Boot Record，MBR）和引导记录备份的存放位置。

每款新硬盘在出厂后均默认处于未分区状态，用户装系统、存储数据前必须要分区。然后才能使用硬盘保存各种信息。分区不一定要把硬盘划分成好几个部分，根据需要可以只创建一个分区使用全部或部分的硬盘空间。

5.3.2　硬盘的分区

硬盘的分区可提高数据的安全性，防止数据丢失，便于文件管理，减少磁盘空间浪费。现在主流计算机都使用了SATA硬盘和固态硬盘，这里就以SATA硬盘和固态硬盘为例，介绍硬盘的分区操作。

1．SATA硬盘的分区

SATA硬盘的分区主要有两种方式，一是Windows 7系统提供的分区方式；二是硬盘分区工具（如DiskGenius，Partion Assistant）。硬盘分区工具的操作非常简单，所以就具体介绍一下Windows 7系统提供的分区方法。

（1）右击“计算机”图标，选择“管理”命令，在“计算机管理”窗口中找到“存储”节点下的“磁盘管理”项，如图5.8所示。

（2）单击“磁盘管理”项，就能在右侧的窗格中看到所有磁盘分区情况，在其中一个想要更改的分区上右击选择“压缩卷”命令，如图5.9所示。

（3）在系统自动查询完毕，会出现图5.10所示的对话框，输入想要分区的大小，单击“压缩”按钮，即可看到原来的分区已经变成了两个。

图5.8　磁盘管理

图5.9　压缩卷

（4）右击新分出来磁盘图标，选择“新建简单卷”命令，如图5.11所示，然后按照提示进入下一步，就可以在计算机中看到多出的分区了。

图5.10　磁盘管理

图5.11　压缩卷

2．固态硬盘的分区

大部分新SSD硬盘第一次使用时，都要经过一个初始化过程。对于没有初始化的SSD，可以先挂到任何一台计算机上进行初始化，系统会自动选择MBR模式，只要单击“确定”按钮即可进行初始化。SSD初始化后，就可以进行分区操作了，把SSD装在任意一台安装了Windows 7，Windows 8或Windows 10系统的计算机上，通过系统中的控制面板进入磁盘管理系统，在磁盘管理中直接对SSD进行分区和格式化即可；也可以使用Windows 7、Windows 8或Windows 10系统安装盘启动，在安装系统过程中进行分区与格式化；还可以用磁盘工具（比如DiskGenius）进行分区与格式化。

5.3.3　硬盘的格式化

为硬盘分区后，还必须将各分区格式化才能正常使用。硬盘的格式化方法分为两种，一种是高级格式化；另一种是低级格式化。

高级格式化主要是清除硬盘上的数据、生成引导区信息、标注逻辑坏道等，对硬盘没有损伤，日常用的格式化就是高级格式化。

低级格式化则是将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区，每个扇区又划分出标识部分ID、间隔区GAP和数据区DATA等。通常所说的对硬盘格式化都是指高级格式化。

硬盘格式化有很多种办法，常用的主要是使用Windows自带的工具和使用DiskGenius软件。

1．对系统盘以外的分区格式化

一般进行全新安装操作系统时会使用DiskGenius来完成系统盘的格式化，而单独对除系统盘以外的其他分区进行格式化时，在Windows下来完成会更加简单。只需要在对需要格式化的硬盘图标上右击，在弹出的快捷菜单中选择“格式化”命令，在弹出的如图5.12所示的对话框中进行设置即可。若选择快速格式化，所需耗费的时间会更短。

图5.12　Windows下格式化设置

2．使用Windows自带的工具格式化磁盘

（1）右击“计算机”图标，选择“管理”命令，在“计算机管理”窗口中找到“存储”节点下的“磁盘管理”选项，如图5.13所示。

（2）单击“磁盘管理”选项，选择想要格式化的卷，若要使用默认设置，在对话框中单击“确定”按钮，然后在弹出的图5.14所示的警示框中再次单击“确定”按钮即可。

图5.13　计算机管理

图5.14　格式化警告对话框

3．使用DiskGenius格式化硬盘

DiskGenius的操作简便易学，启动DiskGenius后，在打开的DiskGenius分区工具窗口中选中需要进行格式化的分区，单击“格式化”按钮，然后按照提示操作即可。

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格式化操作中，可在对话框中设置文件系统类型、簇大小，如图5.15所示。设置卷标后即可单击“格式化”按钮进行格式化操作。还可以选择在格式化时扫描坏扇区，要注意的是，扫描坏扇区是一项很耗时的工作。多数硬盘尤其是新硬盘不必扫描。如果在扫描过程中发现坏扇区，格式化程序会对坏扇区做标记，建立文件时将不会使用这些扇区。对于NTFS文件系统，可以勾选“启用压缩”复选框，以启用NTFS的磁盘压缩特性。如果是主分区，并且选择了FAT32/FAT16/FAT12文件系统，“建立DOS系统”复选框会成为可用状态，如果勾选它，格式化完成后程序会在这个分区中建立DOS系统，可用于启动计算机。

格式化会导致全部信息丢失，所以在进行格式化操作时一定要谨慎。

图5.15　格式化前后的硬盘分区对比

5.3.4　硬盘的管理

磁盘管理是操作系统提供的一种用于管理硬盘及其所包含的卷或分区的系统实用工具。使用磁盘管理可以初始化磁盘、创建卷以及使用FAT、FAT32或NTFS文件系统格式化卷。磁盘管理可以无须重新启动系统或中断用户，就能执行与磁盘相关的大部分任务。

在Windows 7系统的“计算机管理”窗口中单击“存储”节点下面的“磁盘管理”选项，右侧窗格即会显示出当前Windows 7系统的磁盘分区现状，包含不同分区的卷标、布局、类型、文件系统、状态等，如图5.16所示，用户可执行与磁盘相关的任务，如创建及格式化分区和卷以及分配驱动器号。

图5.16　Windows磁盘管理工具

5.4　软件系统的安装与设置

5.4.1　安装操作系统

操作系统（Operating System，OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

根据市场调查机构NetApplications 2017年4月的调查结果显示，Windows 10全球桌面系统占有率已经达到21.13%，而Windows 7的占有率已经达到了47.01%，Windows XP系统以10.34%的占有率依然为全球第三大桌面操作系统。下面具体介绍Windows 7的安装。

Windows 7的安装有光盘、U盘、硬盘安装三种方式，只是在启动顺序处存在差异，而在安装过程中没有区别。这里以光盘安装为例。

加载安装程序。将计算机设置为从光盘启动，将安装光盘放入光驱，启动计算机，屏幕将显示安装程序正在加载安装所需的文件。

选择安装语言。默认情况下安装语言是简体中文，如图5.17所示，单击“下一步”按钮继续安装。

开始安装。如图5.18所示，单击“现在安装”按钮开始安装过程。

图5.17　Windows 7选择安装语言

图5.18　现在安装

接受许可协议。勾选“我接受许可条款”复选框，并单击“下一步”按钮继续。

选择安装方式。如图5.19所示，有“升级”和“自定义”两种方式供选择，这里选择“自定义（高级）”选项。

升级方式适用于将计算机此前安装的低版本操作系统升级到高版本时。

选择安装分区。如图5.20所示，如果当前计算机没有其他系统，选择序号尽量靠前的任意一个可用空间大于20GB的分区；如果想安装双系统，请避开已有的系统分区，然后选择序号尽量靠前的任意一个可用空间大于20GB的分区；如果要覆盖已有系统，请确保已有系统分区剩余空间大于20GB；然后单击“下一步”按钮继续。

复制安装系统程序和服务。现在开始自动安装，大约需要20分钟的时间（根据计算机配置而定），安装过程中将显示一些安装信息。

重启计算机安装其他文件。

检查系统功能。系统安装完成后会自动重启，进入安装程序的检查界面，这些过程是自动进行的，不需要用户操作。

设置用户名和计算机名。

设置账户密码。

图5.19　选择安装方式

图5.20　选择安装分区

输入产品密钥。产品密钥是软件的序列号同，由25位数字和字母组成。

配置系统更新。在打开的对话框中选择“使用推荐设置”，以便及时使系统更新的，确保系统安全。

设置系统时间和日期。

选择当前网络。如果计算机能上网，请选择网络类型。个人或家用计算机，请选择第一项“家庭网络”；工作计算机请选择第二项；如果上述情况都不是，请选择第三项。

完成安装。

一键安装也是现在比较流行的安装方式，快捷方便，对于非专业人员来说也可以轻松地完成，比较流行的有Ghost一键安装、360一键重装、小白一键重装等。

5.4.2　多操作系统的安装

操作系统的更新是相当快速的，从DOS到Windows 32、95、98、Me、XP以及现在的Windows 7\8\10。虽然说系统一直在不断地进步发展着，但其实每个操作系统都有各自的发展空间，也有其各自的优势和劣势。比如Windows 98和Windows Me，它们的普遍特点是多媒体性能佳，支持软硬件多，但缺点是系统不够稳定；而诸如Windows NT、Windows 2000等系统，则有比较好的稳定性和操作性，但对系统要求比较高，不适合一般的初级用户使用。那么，能否实现将各种操作系统都安装在一台计算机上，并根据自己的需要任意选择呢？当然可以，这就是所说的多系统共存。

1．多系统引导原理

要让多系统共存，最重要的是要了解它的基本原理，先来看看操作系统是如何引导的。

（1）操作系统引导过程

当系统加电自检通过以后，硬盘被复位，BIOS将根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱进行启动。以硬盘引导为例，系统BIOS将主引导记录读入内存；然后将控制权交给主引导程序，接着检查分区表的状态，寻找活动的分区；最后由主引导程序将控制权交给活动分区的引导记录，由引导记录加载操作系统。

对于DOS和Windows 9X等操作系统而言，分区引导记录将负责读取并执行IO.sys。首先要初始化一些重要的系统数据，然后就会出现非常熟悉的蓝天白云桌面背景图。这时候，Windows将继续进行DOS部分和GUI（图形用户界面）部分的引导和初始化工作。如果系统中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，然后读取并执行所选操作系统的基本代码。

对于Windows NT/2000来说，是由NTLDR程序负责将其装入内存，或者让用户选择Windows NT/2000操作系统。引导装入程序和多重引导都由一个具有隐含属性的初始化文件BOOT.INI控制，BOOT.INI中包含有控制计算机可用的操作系统的设置、引导默认的操作系统以及应当等待多少时间等信息。

从计算机引导过程的描述中可以发现，可以人为干预的地方只有两处，一是设置物理盘的引导次序；二是修改主引导程序的分区表。

（2）多系统共存

单硬盘的系统共存：如果只有一块硬盘，并想在上面安装多个操作系统而相互不受影响，则必须采用修改主引导程序和分区表的方法来实现。一般有两种方法，一是修改主引导记录，在主引导记录的最后用JMP指令跳到自己的代码上来，从而控制计算机的引导过程；另外一种方法是修改主分区第一个扇区的引导代码，以实现多系统的共存。

多硬盘的多系统共存：如果采用的是多硬盘的计算机，而且每块硬盘都安装有不同操作系统时，建议通过在CMOS中指定硬盘的启动次序，实现多操作系统的共存。由于操作系统之间互不影响，所以这种方法完全不受兼容性等其他因素的影响。

2．多系统共存的原则

（1）在计算机上安装另外一个操作系统之前，最好能先制作一张启动盘以备意外之需。

（2）每个操作系统必须安装在一个独立的磁盘驱动器或者分区上。

（3）对于在Windows 2000和Linux之间的双重启动配置，应当先安装Windows 2000，并为Linux保留所需要的磁盘分区。

（4）要进行双重启动配置，应该使用FAT文件系统。尽管支持在双重启动中使用NTFS，但这样会提高文件系统的复杂程度。

（5）在设置了双重启动的计算机上，如果希望应用程序在两种操作系统上都可以运行，必须在两种操作系统中都进行安装，这是因为在操作系统之间无法共享应用程序。

3．多系统共存的硬盘分区

Windows 98和Windows 2000虽然都同出一族，但是它们之间存在一些根本的差异，所以在安装的时候也要非常小心。Windows 2000采用的是NT系统的内核，所以它支持NTFS的分区格式，但是考虑到要在同一个硬盘中安装Windows 98，这样会导致在运行Windows 98的时候无法访问装有Windows 2000的硬盘分区，所以建议经验不足的用户还是采用原有的FAT32格式。

4．多系统安装顺序

首先要确定分区的顺序。比如在安装Windows NT/2000和Windows 9X的时候，必须要把Windows NT/2000的主分区放置在Windows 9X的前面；还有安装其他操作系统的时候，最好将Windows NT/2000的主分区放置在其他操作系统主分区的最前面。比如需要安装Windows 9X、Linux和Windows NT/2000，那么正确的分区顺序第一位应该是Windows NT/2000，否则就会导致Windows NT/2000不能正常安装。

对于Windows 9X、Windows NT/2000、Linux这几种操作系统来说，一般要按照先安装Windows 9X，再装Windows NT，最后安装Linux的顺序来进行。这是因为，如果先安装了Windows NT之后再安装Windows 9X，原来的Windows NT引导区将被覆盖，这就使得Windows NT的多重引导功能失效。而且如果先安装Linux，那么Linux的LILO也会被覆盖，从而导致多重系统引导失效。在安装的时候，按照常规的安装步骤进行即可，但是在安装完毕之后还要对其进行一番配置才能实现多重系统引导功能。

当有条件使用两块硬盘安装多个操作系统的时候，就会方便许多，此时建议把Windows 9X、Windows NT/2000安装在第一块硬盘上，而将Linux安装在第二块硬盘中。这样可以利用Windows NT/2000附带的多重引导程序来管理第一块硬盘上的操作系统，在需要使用Linux的时候，只要在BIOS中将启动引导顺序更改为从第二块硬盘引导即可。

5．多系统安装注意事项

（1）原则上，把安装程序复制到硬盘的目录里安装比使用光盘安装好，这样可以避免光驱在安装过程中读盘错误的影响，速度也会快几倍。

（2）格式化C盘会使得多重引导菜单被破坏，所以在格式化之前，要确定真的不需要使用多个操作系统了。

（3）Windows NT 4.0只支持不超过8.4GB的硬盘，而且只认FAT16和NTFS分区格式，必须打补丁才能使用大硬盘。

（4）如果用上述介绍的方法处理后仍不能正常安装多个操作系统，可能是硬件和操作系统之间有不兼容，可考虑用替换法更换硬件试试。

5.4.3　应用软件的安装设置

（1）绿色软件的安装。绿色软件是指功能专一的免费小软件，一般只有一个可执行文件（通常扩展名为.exe），不会向系统添加文件，不修改注册表。使用时用鼠标双击即可运行，卸载也比较简单，只需删除该文件即可。

（2）常用共享、免费软件的安装和卸载，步骤如下。

下载并解压。放在网上的免费软件大多都是压缩文件，下载到硬盘上之后要进行解压。

执行软件的安装程序。打开Step 1中解压生成的文件，并双击安装文件（一般名为setup.exe）执行安装程序，按照提示单击“NEXT”或“下一步”按钮。

同意授权协议。出现的软件授权说明等信息，必须选择“Agree”或“同意”。

确定软件的安装路径。出现窗口确定软件的安装路径，可以单击“Browse”或“浏览”按钮自定义安装路径，也可单击“下一步”单击选择默认路径。

复制程序。文件复制完成后一般会出现“安装成功”的提示，单击“Finish”或“完成”按钮就可以安装成功了。

（3）商业软件的安装

将软件光盘放入光驱一般都会自动运行安装程序，也可以通过双击光盘根目录下的setup.exe文件来启动安装程序。随后将会出现授权协议，一定要同意授权协议才会进行下一步。

现在看到的是用户信息界面，需要填写用户名、缩写和单位，输入产品密钥（一般以标签的形式贴在软件包装上），并单击“NEXT”按钮。

选择参数，单击“NEXT”按钮。

选择“Complete”选项安全安装并单击“Install”。

单击“Finish”按钮完成安装。

除了绿色软件，其他软件的卸载一般通过控制面板中的“添加/删除程序”完成。

5.5　系统检测

当计算机的软硬件安装就绪后，可以使用系统测试软件来了解计算机各方面的性能，特别是硬件，通过测试可以发现其存在的“瓶颈”，以便合理配置计算机，并方便以后的优化和升级。下面介绍几款专业的计算机硬件测试维护工具。

5.5.1　CPU测试工具

1．CPU-Z

这是一款使用度最高的CPU检测软件，它支持的CPU种类相当全面，软件的启动速度及检测速度都很快。此外，它还能检测主板和内存的相关信息。如图5.21所示，可以看到CPU的型号、代号、工艺、规格、时钟、缓存等信息。当然，对于CPU的鉴别还是最好使用原厂软件。

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2．Prime 95

Prime 95是一款专用测试系统稳定性的绿色软件。原本是一款寻找梅森最大素数的分布式计算软件，在所有拷机软件中是公认的最残酷的一款，它把超高负荷的工作量加载在CPU身上，以此来考验CPU的承受能力。因其可以发现其他测试程序无法发现的稳定性问题而备受关注，更加被许多专业的计算机OEM制造商用于确定计算机的稳定性。

首次使用时，软件会弹出选择对话框，如果选择“Just Stress Testing”，就会出现测试选项，如图5.22所示。

图5.21　CPU-Z的检测界面

图5.22　Torture测试

第一项Small FFTs主要用于对CPU的浮点运算测试，另外还会对CPU的缓存进行填充测试；第二项“In-place large FFTs”用于最大功耗测试，适量内存测试；第三项“Blend”是系统默认测试；第四项是自定义测试，可选择FFT size的大小、内存使用量、是否运行in-place和运行FFT的周期。

做好选择之后，软件就会自动对当前计算机CPU进行压力测试。测试时，系统托盘里的图标会由黄变红，表示测试进行中。如果测试中途出错，图标就会变回黄色，同时会显示相应的信息。如果CPU当真有硬件性能问题，可能在几分钟内就会出现异常情况，比如死机，重启、自动断电等。

当对CPU进行压力测试的时候，由于CPU一直处于高负荷状态，会导致CPU的温度升高。

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3．Super π

Super π是由日本东京大学金田研究室开发的一款用来计算圆周率的软件，可以用来测试计算机超频后的性能，许多硬件实验室也使用这款软件测试CPU的稳定性。

运行程序，单击“运行计算”按钮，就会弹出一个对话框供用户选择要运行的圆周率位数，一般采用104万位即可，确认后就开始测试，很快便可得到图5.23所示的结果，时间当然是越短越好。如果对CPU的要求比较高，可以让Super π运行209万位甚至更高位的运算，这样可以让CPU在更恶劣的条件下满负荷运行，假如能通过3355万位的测试，那么这个系统将可以在任何苛刻环境下稳定运行。

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4．IntelBurnTest

IntelBurnTest是对稳定性要求非常高的测试软件，特别是Xtreme Stress Mode，主界面如图5.24所示。

图5.23　Super π测试

图5.24　IBT主界面

（1）Stress Level栏有5个选项供选择，分别对应不同的内存容量。

Maximum：当前可用内存。Very High：4096MB内存。

High：2048MB内存。Standard：1024MB内存。

Custom：自定义内存容量。

（2）Threads选项栏里可以选择执行压力测试的线程数，根据自己CPU的实际情况选择即可。

（3）Times to run是运行次数，次数越多，对稳定性的要求就越高。

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5.5.2　显卡测试工具

1．3DMARK

3DMARK是Futuremark公司的一款测量显卡性能的软件，如图5.25所示，自1998年发布第一款软件以来，已成为最为普及的一款3D图形卡性能基准测试软件，现在的3DMARK功能已不在囿于衡量显卡性能，已渐渐转变成了一款衡量整机性能的软件。3DMARK支持桌面与移动平台的跨平台测试，支持Windows桌面、Windows 8/RT Metro、Android和iOS平台。系统平台的测试，除了测试分数，还会展现每个场景测试期间的实时曲线，全程记录频率、CPU温度、GPU温度、CPU功耗。

图5.25　3DMARK测试结果

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新版3DMARK由Ice Storm、Cloud Gate和Fire Strike三个部分组成，分别适用于“移动设备和入门级电脑”“笔记本电脑和家用电脑”以及“高性能游戏电脑”。

Ice Storm：针对移动设备和低端硬件，使用Ice Storm测试平板电脑和便携式笔记本电脑的性能。Ice Storm使用限制为Direct3D 9级的DirectX 11引擎，适用于测试兼容Directx 9的硬件。

Cloud Gate：针对Windows笔记本电脑和典型家庭个人计算机，使用Cloud Gate测试笔记本电脑和普通家用电脑的性能。Cloud Gate使用限制为Direct3D 10级的DirectX 11引擎，适用于测试兼容Directx 10的硬件。

Fire Strike：针对高性能游戏计算机，使用Fire Strike测试专用游戏电脑和高端计算机组件的性能。Fire Strike使用多线程DirectX 11引擎测试兼容DirectX 11的硬件。3DMARK Advanced Edition包含一个专为具有多GPU的高端系统打造的Extreme版本。

2．FurMark

FurMark是oZone3D开发的一款OpenGL基准测试工具，如图5.26所示，通过皮毛渲染算法来衡量显卡的性能，同时还能借此考验显卡的稳定性；该软件提供了多种测试选项，包括全屏/窗口显示模式、九种预定分辨率（可自定义）、基于时间或帧的测试形式、多种多重采样反锯齿（MSAA）、竞赛模式等，并且支持包括简体中文在内的5种语言。

图5.26　FurMark测试界面

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5.5.3　硬盘测试工具

1．HD Tune

HD Tune是一个小巧易用的硬盘工具软件，其主要功能有硬盘传输速率检测、健康状态检测、温度检测及磁盘表面扫描存取时间检测、CPU占用率检测，为硬盘提供全面的诊断功能。另外，还能检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等，如图5.27所示。

图5.27　HD Tune测试界面

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它的主要功能如下所述。

（1）基准磁盘性能测试。启动软件后，将首先显示硬盘的型号及当前的温度，默认显示为磁盘基本测试界面。单击“开始”按钮，可启动硬盘读写性能检测，主要包括读取及写入数据时的传输速率、存储时间及对CPU的占用率等。（注意：写入测试存在危险，希望用户慎重使用）

（2）磁盘详细信息。HD Tune不仅会列出当前硬盘各个分区的详细信息，还提供此硬盘所支持的特性。此外还提供了硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等。

（3）磁盘健康诊断。通过健康诊断可以对磁盘进行全方面的体检，涉及磁盘的各方面性能参数，并且都有详细的数值显示，如读取错误率、寻道错误率、写入错误率、温度、通电时间等。

（4）错误扫描测试。在错误扫描测试中可以检测磁盘是否存在损坏的扇区。

（5）文件夹占用率。单击“扫描”按钮，可以很快检查出当前磁盘上所有存在的文件及目录状况，如当前硬盘上已有的文件及目录总数、每个文件夹的大小及当前已经使用的硬盘的总容量等信息。

（6）文件基准测试。主要是测试硬盘的缓冲性能及突发传输能力。

（7）磁盘监控器。在磁盘监控器画面，单击“开始”按钮就可以对磁盘的读取和写入状况进行实时监测。

（8）AAM设置。AAM的英文全称为Automatic Acoustic Management，即自动声音管理。硬盘的噪音大多由于本身的震动和磁头的不断操作产生，换言之，在相同的环境下，硬盘的转速越高，噪音越大。而此项功能实际上就是调整硬盘运行时的噪音。

（9）随机存取测试。主要是测试硬盘在读取及写入数据时的真实寻道以及寻道后读写操作全过程的总时间，能体现出一款硬盘的真实寻道性能，每秒的操作数越高，平均存取时间越小越好。

2．CrystalDiskInfo硬盘检测工具

CrystalDiskInfo是一款非常小巧的计算机硬盘检测工具，如图5.28所示，它通过读取S.M.A.R.T了解硬盘健康状况，可以检测计算机硬盘接口以及硬盘好坏。

图5.28　CrystalDiskInfo测试界面

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3．AS SSD Benchmar

AS SSD是一款SSD固态硬盘传输速率测速工具，如图5.29所示，可以检测固态硬盘持续读写等性能。

图5.29　AS SSD Benchmar测试界面

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启动软件后，用户可以根据自己的需要选择测试项目（Seq、4K、4K-64Thrd、Acc.time）：

（1）Seq（连续读写）：即持续测试，AS SSD会先以16MB的尺寸为单位，持续向受测分区写入，生成1个达到1GB大小的文件，然后再以同样的单位尺寸读取这个文件，最后计算出平均成绩，给出结果。

（2）4K（4K单队列深度）：即随机单队列深度测试，测试软件以512KB的单位尺寸生成1GB大小的测试文件，然后在其地址范围（LBA）内进行随机4KB单位尺寸进行写入和读取测试，直到跑遍这个范围为止，最后计算平均成绩给出结果。

（3）4K-64Thrd（4K-64队列深度）：即随机64队列深度测试，软件会生成64个16MB大小的测试文件（共计1GB），然后以4KB的单位尺寸同时在这64个文件中进行写入和读取，最后以平均成绩为结果，产生2GB的数据写入量。

（4）Acc.time（访问时间）：即数据存取时间测试，以4KB为单位尺寸随机读取全盘地址范围（LBA），以512B为写入单位尺寸随机写入保留的1GB地址范围内，最后以平均成绩给出测试结果。

5.5.4　内存测试工具

1．Memtest

Memtest是一款功能强大、便捷实用的内存测试工具，不但可以彻底地测试内存的稳定度，还可同时测试记忆的存储与检索资料的能力，最大化地改善计算机内存占用率。如果拥有多个核心/CPU，可以运行多个副本MemTest分别测试它们之间的内存大小。Memtest测试界面如图5.30所示。

2．RAMExpert

RAMExpert可以提供清晰直观的内存型号规格信息，还能查看制造商及相关支持文档，支持内存条正版验证，界面如图5.31所示。

图5.30　Memtest测试界面

图5.31　RAMExpert测试界面

5.5.5　综合测试工具

1．鲁大师

鲁大师是Windows优化大师的原主创人员鲁锦开发的新一代系统工具，提供了硬件真伪辨别、计算机稳定保障、系统性能提升等服务，适合于各种品牌台式计算机、笔记本电脑、DIY兼容机，提供实时的关键性部件监控预警，全面的计算机硬件信息，帮助用户有效预防硬件故障，并且完全免费。鲁大师能为用户提供更加简洁的报告，而不是一大堆很多专业级别的用户也可能看不懂的参数。

用户可以到鲁大师官网下载安装最新版本，常用功能包括硬件体检、硬件检测、温度管理、性能测试、驱动检测、清理优化、装机必备和游戏库。鲁大师不但能够进行硬件和驱动检测，还提供了很多装机软件以及可以让人放松的游戏库；能定时扫描计算机的安全情况，提供安全报告，有相关资料的悬浮窗可以显示“CPU温度”“风扇转速”“硬盘温度”“主板温度”“显卡温度”等信息。而且，鲁大师还会到微软官方网站下载安装最适合机器的漏洞补丁。

如图5.32所示，单击“硬件检测”图标，就会显示相应信息，包括处理器、主板、内存、硬盘、显示、显示器等的相关信息。

图5.32　鲁大师操作界面

2．PCMARK

Furmark公司引以为傲的几大测试软件之中，3DMARK系列和PCMARK系列最为著名。PCMARK 7包括7个不同的测试环节，如图5.33所示，由总共25个独立工作负载组成，涵盖了存储、计算、图像与视频处理、网络浏览及游戏等个人计算机日常应用的方方面面。

图5.33　PCMARK操作界面

PCMARK 8内置了多个测试项目，更加细致的分项测试变得更有针对性。其中，Home测试项目主要模拟了用户日常使用电脑的情况，如文本、网页等；Creative测试项目则加入了更多的娱乐模拟，诸如游戏、视频等，对平台性能的“压榨”相较Home测试项目要高一些；此外，Storage测试项目则专门针对平台的硬盘性能做出评定。

5.5.6　网络环境的调试

1．设置网络宽带连接

在互联网时代，网络是必不可少的，现在就介绍一下如何设置计算机网络宽带连接。首先要在服务商那里申请账号和密码，然后用网线连接路由器和要上网的计算机，硬件连接好之后就可以进行设置了。

打开网络共享中心。网络共享中心在控制面板中，如图5.34所示，也可以直接在桌面打开，单击桌面右下角的网络图标，选择“打开网络共享中心命令”即可。

图5.34　打开网络和Internet

查看基本网络信息并设置网络。第一个选项就是新建网络连接，在这里可以看到有关于宽带的选项，单击进入后进行配置即可。如图5.35所示，首先单击“连接到网络”超链接。

图5.35　连接到网络

在弹出的对话框中单击“宽带（PPPoE）（R）这个默认选项，如图5.36所示。

弹出新界面，如图5.37所示，输入办理宽带时服务商提供的“用户名”和“密码”，连接名称默认为“宽带连接”，单击“连接”按钮。

图5.36　连接到网络

图5.37　键入ISP提供的信息

完成之后就可以畅游网络了。

2．本地网络连接设置

学校、企事业单位通常会采用本地网络的连接方式。

打开“网络”窗口。

单击顶部的“网络共享中心”链接，如图5.38所示，打开“网络共享中心”窗口，在左侧窗格单击“更改网络适配器”链接，如图5.39所示。

图5.38　打开网络共享中心

图5.39　更改网络适配器

设置计算机的本地连接。右击“本地连接”图标，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，如图5.40所示。

现在就可以设置本地连接属性了，切换到网络一栏，双击“Internet协议版本4”选项。

输入IP地址、子网掩码、默认网关、首选服务DNS器和备用DNS服务器，如图5.41所示，完成设置。

3．无线路由器设置

无线上网是指使用无线方式连接互联网。它使用无线电波作为数据传送的媒介，速度和传送距离虽然无法和有线线路比较，但它以移动便捷为优势。无线上网现在已经广泛地应用在商务区、大学、机场及其他各类公共区域，其网络信号覆盖区域正在进一步扩大。

这里设置无线路由器以TP-LINK为例，连接好无线路由器和网线、调制解调器，并确保网络畅通、所有指示灯都正常，然后进行如下操作。

打开浏览器，输入无线路由器的地址“192.168.1.1”（一般在路由器的背面，不同厂商的产品会有不同），然后在提示框中输入用户名和密码，如图5.42所示。

图5.40　打开本地连接属性

图5.41　设置本地连接属性

在打开的“配置中心”窗口中单击“设置向导”选项，如图5.43所示，然后单击“下一步”按钮。

图5.42　输入用户名和密码

图5.43　设置向导

现在进入了上网方式设置页面，如图5.44所示，可以看到有3种上网方式的选项，如果使用的是电话线拨号上网，就选择PPPoE（ADSL虚拟拨号）；动态IP上层有DHCP服务器，一般计算机直接插上网络就可以用的；静态IP可能是专线、小区带宽或想要固定IP的，上层没有DHCP服务器。这里以常见的拨号上网方式为例，单击“下一步”按钮。

选择PPPOE拨号上网后就要填上网账号和密码，如图5.45所示，输入供应商提供的账号密码后单击“下一步”按钮。

图5.44　选择上网方式

图5.45　输入上网帐号和密码

现在进入无线设置，如图5.46所示，可以看到有无线状态、信道、模式、安全选项、SSID等设置项，模式大多用11bgn。无线安全选项要选中WPA-PSK/WPA2-PSK单选按钮，可以防止被破解，单击“下一步”按钮。

系统弹出一个设置成功的向导提示页面，如图5.47所示。单击“完成”按钮，路由器会自动重启，设置完成。

图5.46　无线设置

图5.47　设置成功

5.6　本章实训

1．进入BIOS，设置启动顺序为光盘→硬盘→软盘。

2．使用DiskGenius格式化硬盘分区。

3．软件的安装。

4．硬件测试工具的使用。

5．网络环境的调试。

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5.7　本章习题

1．什么是BIOS？

2．BIOS的作用有哪些？

3．阐述BIOS与CMOS的区别。

4．BIOS中Exit菜单下的选项有哪些？

5．阐述固态硬盘的分区。

6．格式化硬盘的方法有几种？

7．多操作系统的安装有哪些注意事项？

8．应用软件如何安装？

9．如何设置无线路由器？

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本章小结

本章主要介绍了计算机的调试工作，首先介绍了计算机安装好后的系统检测方案，然后介绍硬盘分区和格式化、软件系统的安装与设置，最后介绍计算机硬件的测试方法。