作業系統的安裝與啟動基本原理

　　BIOS***Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統***全稱是ROM-BIOS，是隻讀儲存器基本輸入/輸出系統的簡寫，它實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低階最直接的硬體控制的程式，它是連通軟體程式和硬體裝置之間的樞紐。接下來是小編為大家收集的，希望能幫到大家。

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　　一、基本概念

　　1、BIOS的概念

　　BIOS***Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統***全稱是ROM-BIOS，是隻讀儲存器基本輸入/輸出系統的簡寫，它實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低階最直接的硬體控制的程式，它是連通軟體程式和硬體裝置之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬體與軟體程式之間的一個“轉換器”或者說是介面***雖然它本身也只是一個程式***，負責解決硬體的即時要求，並按軟體對硬體的操作要求具體執行。

　　BIOS，它在計算機系統中起著非常重要的作用。一塊主機板效能優越與否，很大程度上取決於主機板上的BIOS管理功能是否先進。

　　BIOS晶片，在主機板上表現為一塊長方型或正方型晶片，BIOS中主要存放：

　　1、自診斷程式：通過讀取CMOS RAM中的內容識別硬體配置，並對其進行自檢和初始化;

　　2、CMOS設定程式：引導過程中，用特殊熱鍵啟動，進行設定後，存入CMOS RAM中;

　　3、系統自舉裝載程式：在自檢成功後將磁碟相對0道0扇區上的載入程式裝入記憶體，讓其執行以裝入DOS系統; 主要I/O裝置的驅動程式和中斷服務;

　　由於BIOS直接和系統硬體資源打交道，因此總是針對某一型別的硬體系統，而各種硬體系統又各有不同，所以存在各種不同種類的BIOS，隨著硬體技術的發展，同一種BIOS也先後出現了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本來說，功能更強。

　　2、MBR的概念

　　主引導扇區位於硬碟的0磁軌0柱面1扇區，共512bytes，由三大部分組成：

　　硬碟主引導記錄MBR***Master Boot Record***佔446bytes

　　分割槽表DPT***Disk Partition Table***佔64bytes

　　硬碟有效標誌***Magic Number***佔2bytes。AA和55被稱為幻數***Magic Number***,BOIS讀取MBR的時候總是檢查最後是不是有這兩個幻數,如果沒有就被認為是一個沒有被分割槽的硬碟

　　主引導扇區包含的MBR、DPT、MN，這3個區域是作業系統無關的，在每塊硬碟上都存在;MBR是一段可執行程式，由各個作業系統寫入不同的程式碼。 MBR的儲存空間限制為446位元組，MBR所做的唯一的事情就是裝載第二引導裝載程式。Windows產生的MBR裝載執行PBR;GRUB產生的MBR 裝載執行grldr。

　　3、作業系統引導過程

　　主引導記錄***MasterBootRecord，MBR***：512位元組，位於硬碟的第一個扇區;可存放一小段程式及主分割槽表。MBR的boot code佔用其中的前446個位元組，隨後的64個位元組為DPT***Disk Partition Table，硬碟分割槽表***。

　　XP系統引導過程是，BIOS自檢後,DPT把系統控制權交給硬碟第一個分割槽的PBR***Partition Boot Record***，XP的PBR會去找這個分割槽的ntldr，之後是boot.ini,選擇啟動的系統後load登錄檔,交控制權給ntoskrnl,然後載入驅動,系統配置等等。

　　Vista的PBR不再找ntldr,而是找bootmgr,這個檔案也是儲存在硬碟第一個分割槽的根目錄下.之後,bootmgr去找同路徑下的\boot\BCD. BCD這個檔案實際是一個登錄檔檔案,裡面的資料儲存了系統的引導資訊,如果是多系統引導,會提供引導的介面內容. 如果是單Vista系統,控制權會交給winload.exe,之後再去找ntoskrnl.exe.

　　擴充套件引導記錄***ExtendedBootRecord，EBR***：512位元組，位於擴充套件分割槽的第一個扇區，存放邏輯分割槽資訊。

　　分割槽引導區***PartitionBootRecord，PBR***：512位元組，位於每個非擴充套件主分割槽及每個邏輯分割槽的第一個扇區;可存放小段程式。

　　活動分割槽***ActivePartition***：可將所有主分割槽和邏輯分割槽中的一個標識為Active，表示系統啟動時即載入執行其PBR程式的分割槽。

　　DBR ： DOS引導記錄***DOS Boot Record***應稱為OBR***OS Boot Record***，意思是活動分割槽的PBR，即作業系統引導記錄。

　　二、分割槽概念

　　一個硬碟的分割槽有Primary***主分割槽***、Extended***擴充套件分割槽***、Logical***邏輯分割槽***三種。

　　1、主分割槽

　　如果你只有一個硬碟，那麼這個硬碟肯定應該有一個主分割槽，以前DOS必須在主分割槽才能啟動。建立主分割槽的最大用途便是安裝作業系統，另外如果你有多個主分割槽，那麼只有一個可以設定為活動分割槽***Active***，作業系統就是從這個分割槽啟動的，當然了，只允許有一個活動分割槽，所謂的“啟用分割槽”就是將某個主分割槽設定為活動分割槽。

　　2、擴充套件分割槽

　　因為主分割槽有先天的限制***最多隻能有4個***，擴充套件分割槽就是為了解決這種限制應運而生的，但是需要記住的是：它可是不能直接用來儲存資料的，擴充套件分割槽的主要功能就是讓你在其中建立邏輯分割槽，而且事實上只能建立20多個。

　　3、邏輯分割槽***邏輯驅動器***

　　從上面的介紹你可以瞭解到，邏輯分割槽並不是獨立的分割槽，它是建立在擴充套件分割槽中的二級分割槽，而且在DOS/WINDOWS下，這樣的一個邏輯分割槽對應於一個邏輯驅動器***Logical Driver***，我們平時說的D: E:........一般指的就是這種邏輯驅動器。

　　4、分割槽的限制

　　一個硬碟最多隻能劃分為4個主分割槽，或者是3個主分割槽加上一個擴充套件分割槽，這是因為在硬碟的開頭，也就是主引導扇區總共512位元組存放著MBR佔 446bytes，DPT分割槽表佔64bytes以及硬碟有效標誌佔2bytes，由於記錄空間只有那麼大，所以也只能記錄這4個分割槽的資訊。

　　三、一般單作業系統啟動過程

　　1.BIOS載入並啟動儲存在硬碟MBR中的載入程式，該載入程式一般在作業系統安裝時寫入

　　2.MBR載入程式掃描所有分割槽表，找出活動分割槽***WindowsMBR程式只會在MBR中的分割槽表中查詢活動分割槽，即Windows只能安裝在主分割槽;Linux無此限制***

　　3.MBR載入程式載入並啟動儲存在活動分割槽PBR中的載入程式

　　4.活動分割槽PBR中的載入程式載入並啟動安裝在其上的作業系統***例如對Win98，定位並執行io.sys;對WinXP，定位並執行 ntoskrnl.exe;對於Linux，定位並執行vmlinuz-xxx核心映像***。顯然PBR載入程式與作業系統密切相關，一般在作業系統安裝時寫入。

　　總結為：BIOS–>MBR—>;PBR–>OS files

　　四、修改標準過程實現按需啟動指定作業系統

　　使用BootLoader等軟體置換MBR中的載入程式或PBR中的載入程式，如 Windows的NTBoot Loader，Linux下的Lilo、Grub等。Windows NTBoot Loader一般用於在一臺機器上安裝多個Windows系統;Lilo或Grub用於在一臺機器上安裝多個Linux系統或同時安裝Linux和 Windows系統。

　　五、MBR損壞及修復

　　mbr的損壞不會危及資料，復也很簡單，重寫mbr就是，dos下面的fdisk/mbr即可修改DOS引導，像DISKGEN等工具修改MBR更是隨手拈來。

　　六、從U盤或行動硬碟啟動作業系統的步驟

　　1、U盤格式化後***FAT32或NTFS都可以***，把U盤啟用成活動分割槽***可使用DiskGenius硬碟分割槽軟體***

　　2、寫入U盤活動分割槽的PBR，以達到PBR讀取bootmgr檔案的目的***可使用Vista或windows7自帶的 bootsect.exe 進行操作***

　　3、複製相應啟動檔案到U盤根目錄

　　4、修改bios啟動順序從U盤啟動即可

　　行動硬碟：開機識別成 USB-HDD

　　在XP中格式化成FAT32、NTFS格式的U盤：開機出現在BIOS的Removable Device中，識別成USB-ZIP，預設為主分割槽非活動分割槽。可以用DiskGenius啟用為活動分割槽，再開機識別為USB-HDD。

　　量產成HDD的U盤：開機出現在BIOS的Hard Disk中，識別成USB-HDD，預設自動設定為活動分割槽。