BIOS、MBR、PBR等基礎(chǔ)知識兼談U盤、移動硬盤以及操作系統(tǒng)的安裝與啟動基本原理-

1、BIOS、MBR、PBR等基礎(chǔ)知識，兼談U盤、移動硬盤以及操作系統(tǒng)的安裝與啟動基本原理 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ROMBIOS，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(shè)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(zé)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

2、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(shè)置程序：引導(dǎo)過程中，用特殊熱鍵啟動，進行設(shè)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(dǎo)程序裝入內(nèi)存，讓其運行以裝入DOS系統(tǒng)； 主要IO設(shè)備的驅(qū)動程序和中斷服務(wù)； 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(shù)的發(fā)展，同一種BIOS也先后

3、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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)扇區(qū)包含的MBR、DPT、MN，這3個區(qū)域是操作系統(tǒng)無關(guān)的，在每塊硬盤上都存在；M

4、BR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(dǎo)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g(shù)rldr。 3、操作系統(tǒng)引導(dǎo)過程 主引導(dǎo)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(dǎo)過程是，BIOS自檢后,DPT把系統(tǒng)控制權(quán)交給硬盤第一個分區(qū)的PBR（Partition Bo

5、ot Record），XP的PBR會去找這個分區(qū)的ntldr，之后是boo t.ini,選擇啟動的系統(tǒng)后load注冊表,交控制權(quán)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bootBCD. 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(dǎo)信息,如果是多系統(tǒng)引導(dǎo),會提供引導(dǎo)的界面內(nèi)容. 如果是單Vista系統(tǒng),控制權(quán)會交給winload.exe,之后再去找ntoskrnl.exe. 擴展引導(dǎo)記錄（ExtendedBootRecord，EBR）

6、：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(dǎo)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(dǎo)記錄（DOS Boot Record）應(yīng)稱為OBR（OS Boot Record），意思是活動分區(qū)的PBR，即操作系統(tǒng)引導(dǎo)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

7、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(yīng)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(shè)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(dāng)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(shè)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(yīng)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

8、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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)程序，該引導(dǎo)程序

9、一般在操作系統(tǒng)安裝時寫入 2.MBR引導(dǎo)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(dǎo)程序加載并啟動保存在活動分區(qū)PBR中的引導(dǎo)程序 4.活動分區(qū)PBR中的引導(dǎo)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(dǎo)程序與操作系統(tǒng)密切相關(guān)，一般在操作系統(tǒng)安裝時寫入。 總結(jié)為：BIOS>MBR>PBR>OS fil

10、es 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(dǎo)程序或PBR中的引導(dǎo)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(fù) mbr的損壞不會危及數(shù)據(jù)，復(fù)也很簡單，重寫mbr就是，dos下面的fdisk/mbr即可修改DOS引導(dǎo)，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(fù)制相應(yīng)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-HD