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时间:2018-08-03
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1、BIOS、MBR、PBR等基础知识,兼谈U盘、移动硬盘以及操作系统的安装与启动基本原理一、基本概念 1、BIOS的概念 BIOS(BasicInput/OutputSystem,基本输入输出系统)全称是ROM-BIOS,是只读存储器基本输入/输出系统的简写,它实际是一组被固化到电脑中,为电脑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之间的枢纽,通俗地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口(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。 BIOS,它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块
2、主板性能优越与否,很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。 BIOS芯片,在主板上表现为一块长方型或正方型芯片,BIOS中主要存放: 1、自诊断程序:通过读取CMOSRAM中的内容识别硬件配置,并对其进行自检和初始化; 2、CMOS设置程序:引导过程中,用特殊热键启动,进行设置后,存入CMOSRAM中; 3、系统自举装载程序:在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存,让其运行以装入DOS系统;主要I/O设备的驱动程序和中断服务; 由于BIOS直接和系统硬件资源打交道,因此总是针对某一类型的硬件系统,而各种硬件系统又各有不同,所以存在各
3、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比起老版本来说,功能更强。 2、MBR的概念 主引导扇区位于硬盘的0磁道0柱面1扇区,共512bytes,由三大部分组成: 硬盘主引导记录MBR(MasterBootRecord)占446bytes 分区表DPT(DiskPartitionTable)占64bytes 硬盘有效标志(MagicNumber)占2bytes。AA和55被称为幻数(MagicNumber),BOIS读取MBR的时候总是检查最后是不是有这两个幻数,如果没有就被认为是一个没有被分区的硬盘
4、 主引导扇区包含的MBR、DPT、MN,这3个区域是操作系统无关的,在每块硬盘上都存在;MBR是一段可执行程序,由各个操作系统写入不同的代码。MBR的存储空间限制为446字节,MBR所做的唯一的事情就是装载第二引导装载程序。Windows产生的MBR装载运行PBR;GRUB产生的MBR装载运行grldr。 3、操作系统引导过程 主引导记录(MasterBootRecord,MBR):512字节,位于硬盘的第一个扇区;可存放一小段程序及主分区表。MBR的bootcode占用其中的前446个字节,随后的64个字节为DPT(DiskPartitionTable,硬盘分
5、区表)。 XP系统引导过程是,BIOS自检后,DPT把系统控制权交给硬盘第一个分区的PBR(PartitionBootRecord),XP的PBR会去找这个分区的ntldr,之后是boot.ini,选择启动的系统后load注册表,交控制权给ntoskrnl,然后加载驱动,系统配置等等。 Vista的PBR不再找ntldr,而是找bootmgr,这个文件也是保存在硬盘第一个分区的根目录下.之后,bootmgr去找同路径下的bootBCD.BCD这个文件实际是一个注册表文件,里面的数据保存了系统的引导信息,如果是多系统引导,会提供引导的界面内容.如果是单Vista系
6、统,控制权会交给winload.exe,之后再去找ntoskrnl.exe. 扩展引导记录(ExtendedBootRecord,EBR):512字节,位于扩展分区的第一个扇区,存放逻辑分区信息。 分区引导区(PartitionBootRecord,PBR):512字节,位于每个非扩展主分区及每个逻辑分区的第一个扇区;可存放小段程序。 活动分区(ActivePartition):可将所有主分区和逻辑分区中的一个标识为Active,表示系统启动时即加载运行其PBR程序的分区。 DBR:DOS引导记录(DOSBootRecord)应称为OBR(OSBootRecord
7、),意思是活动分区的PBR,即操作系统引导记录。 二、分区概念 一个硬盘的分区有Primary(主分区)、Extended(扩展分区)、Logical(逻辑分区)三种。 1、主分区 如果你只有一个硬盘,那么这个硬盘肯定应该有一个主分区,以前DOS必须在主分区才能启动。建立主分区的最大用途便是安装操作系统,另外如果你有多个主分区,那么只有一个可以设置为活动分区(Active),操作系统就是从这个分区启动的,当然了,只允许有一个活动分区,所谓的“激活分区”就是将某个主分区设置为活动分区。 2、扩展分
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