????????操作系統引導是指計算機利用 CPU 運行特定程序,通過程序識別硬盤,識別硬盤分區,識別硬盤分區上的操作系統,最后通過程序啟動操作系統。
引導流程(8步核心環節)
1. 激活CPU
????????加電后CPU自動讀取 ROM中的Boot程序,將指令寄存器指向 BIOS(基本輸入/輸出系統) 第一條指令,開始執行BIOS。
2. 硬件自檢(POST)
- BIOS在內存最開始處構建 中斷向量表(用于后續硬件交互)。
- 執行 通電自檢:檢查CPU、內存、硬盤等硬件是否故障。
- ? 無故障:屏幕顯示硬件信息。
- ? 有故障:主板蜂鳴報警,啟動中止。
3. 選擇啟動設備 ??
- BIOS讀取 CMOS中的啟動順序(Boot Sequence),將控制權交給優先級最高的存儲設備(如硬盤、U盤)。
- CPU加載該設備 引導扇區內容 到內存。
4. 加載主引導記錄(MBR)💽
- 引導扇區中包含 MBR(主引導記錄):
- 作用:標識“引導硬盤”,并告訴CPU“去哪個主分區找OS”。若設備不可引導,BIOS繼續檢查下一個啟動設備,無則死機。
5. 掃描分區表,激活活動分區 🗺?
- MBR內置 硬盤分區表,通過標識符區分“活動分區”(含OS的分區)和“非活動分區”。
- 找到活動分區后,將控制權交給該分區。
6. 加載分區引導記錄(PBR)📂
- 讀取活動分區的 第一個扇區(PBR),作用是“尋找并激活分區根目錄下的啟動管理器”。
7. 加載啟動管理器
- PBR搜索活動分區中的 啟動管理器(如Windows的
bootmgr
、Linux的GRUB),并加載到內存。
8. 加載操作系統內核 🖥?
- 啟動管理器將 OS初始化程序(如內核文件) 加載到內存執行,OS正式啟動。
關鍵概念解析
- BIOS:固化在ROM中的底層固件,負責初始化硬件和啟動引導。
- MBR:硬盤第一個扇區(512字節),含引導程序和分區表,標識活動分區。
- 活動分區:唯一可引導的主分區,存放OS核心文件。
- 啟動管理器:OS提供的引導工具,支持多系統選擇(如GRUB可選擇啟動Linux/Windows)。
總結流程(控制權傳遞鏈)
考試重點📌
- BIOS的作用:硬件自檢、構建中斷向量表、選擇啟動設備。
- MBR與PBR的區別:
-
- MBR:硬盤級引導記錄,定位活動分區。
- PBR:分區級引導記錄,定位啟動管理器。
- 活動分區:唯一可引導的分區,由MBR中的分區表標識。
????????一句話總結:OS引導是“BIOS→MBR→活動分區→PBR→啟動管理器→OS內核”的控制權接力過程,核心是從硬件到軟件的逐步初始化! ?