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8. 附录8.1 系统启动8.1.1 BIOS

• 计算机通电后 ， 第一件事就是读取刷入ROM芯片的开机程序 ， 这个程序叫做(Basic Input/Output System)
  

8.1.2 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)
  
• 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 。
  

8.1.3 启动顺序

• 硬件自检完成后 ， 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
  
• 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）
  
• BIOS按照"启动顺序" ， 把控制权转交给排在第一位的储存设备 。
  
• 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）
  

8.1.4 主引导记录的结构

• "主引导记录"只有512个字节 ， 放不了太多东西 。 它的主要作用是 ， 告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统 。
  
• （1） 第1-446字节：是用来记录系统的启动信息的,调用操作系统的机器码
  
• （2） 第447-510字节(64个字节)：分区表（Partition table） ， 分区表的作用 ， 是将硬盘分成若干个区
  
• （3） 第511-512字节：主引导记录签名（0x55和0xAA）
  

8.1.5 分区表

• 磁盘分区是使用分区编辑器在磁盘上划分几个逻辑部分
  
• 磁盘一旦划分成多个分区 ， 不同类的目录与文件可以存储进不同的分区内
  
• "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"
  
• （1） 第1个字节：如果为0x80 ， 就表示该主分区是激活分区 ， 控制权要转交给这个分区 。 四个主分区里面只能有一个是激活的 。
  
• （2） 第2-4个字节：主分区第一个扇区的物理位置（柱面、磁头、扇区号等等） 。
  
• （3） 第5个字节：主分区类型 ， 比如FAT32、NTFS等 。
  
• （4） 第6-8个字节：主分区最后一个扇区的物理位置 。
  
• （5） 第9-12字节：该主分区第一个扇区的逻辑地址 。
  
• （6） 第13-16字节：主分区的扇区总数 。
  

8.1.6 硬盘启动

• 计算机的控制权就要转交给硬盘的某个分区了
  
• 四个主分区里面 ， 只有一个是激活的 。 计算机会读取激活分区的第一个扇区 ， 叫做"卷引导记录"（Volume boot record ， 缩写为VBR）
  

8.1.7 操作系统

• 控制权转交给操作系统后 ， 操作系统的内核首先被载入内存 。
  
• 以Linux系统为例 ， 先载入 /boot 目录下面的 kernel。 内核加载成功后 ， 第一个运行的程序是 /sbin/init。 它根据配置文件（Debian系统是/etc/initab）产生init进程 。 这是Linux启动后的第一个进程 ， pid进程编号为1 ， 其他进程都是它的后代
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