计算机的整个启动过程分成四个阶段 一、第一阶段:BIOS上个世纪70年代初,"只读内存"(read-only memory,缩写为ROM)发明,开机程序被刷入ROM芯片,计算机通电后,第一件事就是读取它。
这块芯片里的程序叫做"基本輸出輸入系統"(Basic Input/Output System),简称为BIOS。BIOS 处理的事情: 1.1 硬件自检BIOS程序首先检查,计算机硬件能否满足运行的基本条件,这叫做"硬件自检"(Power-On Self-Test),缩写为POST。 如果硬件出现问题,主板会发出不同含义的蜂鸣,启动中止。如果没有问题,屏幕就会显示出CPU、内存、硬盘等信息。 1.2 设备启动顺序BIOS把控制权转交给下一阶段的启动程序。 这时,BIOS需要知道,"下一阶段的启动程序"具体存放在哪一个设备。也就是说,BIOS需要有一个外部储存设备的排序,排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。 这种排序叫做"启动顺序"(Boot Sequence)。打开BIOS的操作界面,里面有一项就是"设定启动顺序"。 二、第二阶段:主引导记录(MBR)BIOS按照"启动顺序",把控制权转交给排在第一位的储存设备/(硬盘,光盘,U盘),启动设备由(MBR+四个分区)构成 这时,计算机读取该设备的第一个扇区,也就是读取最前面的512个字节。如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA,表明这个设备可以用于启动;如果不是,表明设备不能用 于启动,控制权于是被转交给"启动顺序"中的下一个设备。 这最前面的512个字节,就叫做"主引导记录"(Master boot record,缩写为MBR)。 2.1 主引导记录的结构主引导记录由三个部分组成:
2.2 分区表硬盘分区有很多好处。考虑到每个区可以安装不同的操作系统,"主引导记录"因此必须知道将控制权转交给哪个区。 分区表的长度只有64个字节,里面又分成四项,每项16个字节。所以,一个硬盘最多只能分四个一级分区,又叫做"主分区"。 每个主分区的16个字节,由6个部分组成:
最后的四个字节("主分区的扇区总数"),决定了这个主分区的长度。也就是说,一个主分区的扇区总数最多不超过2的32次方。 如果每个扇区为512个字节,就意味着单个分区最大不超过2TB。再考虑到扇区的逻辑地址也是32位,所以单个硬盘可利用的空间最大也不超过2TB。如果想使用更大的硬盘,只有2个方法:一是提高每个扇区的字节数,二是增加扇区总数。 |