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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(tǒng)）全稱是ROM－BIOS，是只讀存儲器基本輸入／輸出系統(tǒng)的簡寫，它實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低級最直接的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設備之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬件與軟件程序之間的一個“轉(zhuǎn)換器”或者說是接口（雖然它本身也只是一個程序），負責解決硬件的即時要求，并按軟件對硬件的操作要求具體執(zhí)行。
??? BIOS，它在計算機系統(tǒng)中起著非常重要的作用。一塊主板性能優(yōu)越與否，很大程度上取決于主板上的BIOS管理功能是否先進。
??? BIOS芯片，在主板上表現(xiàn)為一塊長方型或正方型芯片，BIOS中主要存放：
??? 1、自診斷程序：通過讀取CMOS RAM中的內(nèi)容識別硬件配置，并對其進行自檢和初始化；?
??? 2、CMOS設置程序：引導過程中，用特殊熱鍵啟動，進行設置后，存入CMOS RAM中；?
??? 3、系統(tǒng)自舉裝載程序：在自檢成功后將磁盤相對0道0扇區(qū)上的引導程序裝入內(nèi)存，讓其運行以裝入DOS系統(tǒng)； 主要I／O設備的驅(qū)動程序和中斷服務；
?? 由于BIOS直接和系統(tǒng)硬件資源打交道，因此總是針對某一類型的硬件系統(tǒng)，而各種硬件系統(tǒng)又各有不同，所以存在各種不同種類的BIOS，隨著硬件技術的發(fā)展，同一種BIOS也先后出現(xiàn)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(qū)位于硬盤的0磁道0柱面1扇區(qū)，共512bytes，由三大部分組成：
??? 硬盤主引導記錄MBR（Master Boot Record）占446bytes
??? 分區(qū)表DPT（Disk Partition Table）占64bytes
??? 硬盤有效標志（Magic Number）占2bytes。AA和55被稱為幻數(shù)(Magic Number),BOIS讀取MBR的時候總是檢查最后是不是有這兩個幻數(shù),如果沒有就被認為是一個沒有被分區(qū)的硬盤
??? 主引導扇區(qū)包含的MBR、DPT、MN，這3個區(qū)域是操作系統(tǒng)無關的，在每塊硬盤上都存在；MBR是一段可執(zhí)行程序，由各個操作系統(tǒng)寫入不同的代碼。MBR的存儲空間限制為446字節(jié)，MBR所做的唯一的事情就是裝載第二引導裝載程序。Windows產(chǎn)生的MBR裝載運行PBR；GRUB產(chǎn)生的MBR裝載運行grldr。
??? 3、操作系統(tǒng)引導過程
??? 主引導記錄（MasterBootRecord，MBR）：512字節(jié)，位于硬盤的第一個扇區(qū)；可存放一小段程序及主分區(qū)表。MBR的boot code占用其中的前446個字節(jié)，隨后的64個字節(jié)為DPT（Disk Partition Table，硬盤分區(qū)表）。
??? XP系統(tǒng)引導過程是，BIOS自檢后,DPT把系統(tǒng)控制權交給硬盤第一個分區(qū)的PBR（Partition Boot Record），XP的PBR會去找這個分區(qū)的ntldr，之后是boot.ini,選擇啟動的系統(tǒng)后load注冊表,交控制權給ntoskrnl,然后加載驅(qū)動,系統(tǒng)配置等等。
??? Vista的PBR不再找ntldr,而是找bootmgr,這個文件也是保存在硬盤第一個分區(qū)的根目錄下.之后,bootmgr去找同路徑下的\boot\BCD. BCD這個文件實際是一個注冊表文件,里面的數(shù)據(jù)保存了系統(tǒng)的引導信息,如果是多系統(tǒng)引導,會提供引導的界面內(nèi)容. 如果是單Vista系統(tǒng),控制權會交給winload.exe,之后再去找ntoskrnl.exe.
　　擴展引導記錄（ExtendedBootRecord，EBR）：512字節(jié)，位于擴展分區(qū)的第一個扇區(qū)，存放邏輯分區(qū)信息。
　　分區(qū)引導區(qū)（PartitionBootRecord，PBR）：512字節(jié)，位于每個非擴展主分區(qū)及每個邏輯分區(qū)的第一個扇區(qū)；可存放小段程序。
　　活動分區(qū)（ActivePartition）：可將所有主分區(qū)和邏輯分區(qū)中的一個標識為Active，表示系統(tǒng)啟動時即加載運行其PBR程序的分區(qū)。
??? DBR ： DOS引導記錄（DOS Boot Record）應稱為OBR（OS Boot Record），意思是活動分區(qū)的PBR，即操作系統(tǒng)引導記錄。

??? 二、分區(qū)概念
??? 一個硬盤的分區(qū)有Primary（主分區(qū)）、Extended（擴展分區(qū)）、Logical（邏輯分區(qū)）三種。
??? 1、主分區(qū)
??? 如果你只有一個硬盤，那么這個硬盤肯定應該有一個主分區(qū)，以前DOS必須在主分區(qū)才能啟動。建立主分區(qū)的最大用途便是安裝操作系統(tǒng)，另外如果你有多個主分區(qū)，那么只有一個可以設置為活動分區(qū)（Active），操作系統(tǒng)就是從這個分區(qū)啟動的，當然了，只允許有一個活動分區(qū)，所謂的“激活分區(qū)”就是將某個主分區(qū)設置為活動分區(qū)。
??? 2、擴展分區(qū)
??? 因為主分區(qū)有先天的限制（最多只能有4個），擴展分區(qū)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保存資料的，擴展分區(qū)的主要功能就是讓你在其中建立邏輯分區(qū)，而且事實上只能建立20多個。
??? 3、邏輯分區(qū)（邏輯驅(qū)動器）
?? 從上面的介紹你可以了解到，邏輯分區(qū)并不是獨立的分區(qū)，它是建立在擴展分區(qū)中的二級分區(qū)，而且在DOS/WINDOWS下，這樣的一個邏輯分區(qū)對應于一個邏輯驅(qū)動器（Logical Driver），我們平時說的D: E:........一般指的就是這種邏輯驅(qū)動器。
?? 4、分區(qū)的限制
?? 一個硬盤最多只能劃分為4個主分區(qū)，或者是3個主分區(qū)加上一個擴展分區(qū)，這是因為在硬盤的開頭，也就是主引導扇區(qū)總共512字節(jié)存放著MBR占446bytes，DPT分區(qū)表占64bytes以及硬盤有效標志占2bytes，由于記錄空間只有那么大，所以也只能記錄這4個分區(qū)的信息。

　　三、一般單操作系統(tǒng)啟動過程
　　1.BIOS加載并啟動保存在硬盤MBR中的引導程序，該引導程序一般在操作系統(tǒng)安裝時寫入
　　2.MBR引導程序掃描所有分區(qū)表，找出活動分區(qū)（WindowsMBR程序只會在MBR中的分區(qū)表中查找活動分區(qū)，即Windows只能安裝在主分區(qū)；Linux無此限制）
　　3.MBR引導程序加載并啟動保存在活動分區(qū)PBR中的引導程序
　　4.活動分區(qū)PBR中的引導程序加載并啟動安裝在其上的操作系統(tǒng)（例如對Win98，定位并執(zhí)行io.sys；對WinXP，定位并執(zhí)行ntoskrnl.exe；對于Linux，定位并執(zhí)行vmlinuz-xxx內(nèi)核映像）。顯然PBR引導程序與操作系統(tǒng)密切相關，一般在操作系統(tǒng)安裝時寫入。
　　總結(jié)為：BIOS–>MBR—>;PBR–>OS files

　　四、修改標準過程實現(xiàn)按需啟動指定操作系統(tǒng)
　　使用BootLoader等軟件置換MBR中的引導程序或PBR中的引導程序，如Windows的NTBoot Loader，Linux下的Lilo、Grub等。Windows NTBoot Loader一般用于在一臺機器上安裝多個Windows系統(tǒng)；Lilo或Grub用于在一臺機器上安裝多個Linux系統(tǒng)或同時安裝Linux和Windows系統(tǒng)。

　　五、MBR損壞及修復
??? mbr的損壞不會危及數(shù)據(jù)，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盤或移動硬盤啟動操作系統(tǒng)的步驟
??? 1、U盤格式化后（FAT32或NTFS都可以），把U盤激活成活動分區(qū)（可使用DiskGenius硬盤分區(qū)軟件）
??? 2、寫入U盤活動分區(qū)的PBR，以達到PBR讀取bootmgr文件的目的（可使用Vista或windows7自帶的 bootsect.exe 進行操作）
??? 3、復制相應啟動文件到U盤根目錄
??? 4、修改bios啟動順序從U盤啟動即可
??? 移動硬盤：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(xiàn)在BIOS的Removable Device中，識別成USB-ZIP，默認為主分區(qū)非活動分區(qū)。可以用DiskGenius激活為活動分區(qū)，再開機識別為USB-HDD。
??? 量產(chǎn)成HDD的U盤：開機出現(xiàn)在BIOS的Hard Disk中，識別成USB-HDD，默認自動設置為活動分區(qū)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统的安装与启动基本原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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