操作系统存储在磁盘上的位置以及引导加载程序如何定位？

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了操作系统存储在磁盘上的位置以及引导加载程序如何定位？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

这可能是操作系统特定的我不确定（我在Linux上工作）。当Bios将引导加载程序带入内存并且CPU开始执行它时，它如何定位操作系统？它是存储在特殊的磁盘分区/知名扇区等吗？如果它存储在文件系统上，则引导加载程序需要与存储在OS中的文件系统代码交互。这个鸡蛋问题怎么解决了？

答案

引导程序分为几个部分。首先，BIOS获取一些匹配非常特殊格式的代码，称为MBR（主引导记录）。记住您的旧计算机：您必须告诉BIOS它将以何种顺序浏览某些设备以搜索该MBR。一旦找到MBR（MBR长度为512字节，以魔数 - 0x55aa结尾），它会将这段代码复制到物理内存中的给定偏移量（x86上的0x7c00），并将指令指针设置为此地址。大多数情况下，MBR包含一个分区表，并将从设备加载一些额外的代码，这将有助于加载实际系统：这称为链式加载或多级加载。

让我们详细说明最后一点。请记住，系统在实时模式下运行，因此您只能访问1MB的物理内存，但另一方面，您可以通过BIOS中断调用以非常简单的方式访问您的HDD。如今，操作系统要求的内存比1MB多得多，并且他们希望将处理器切换到保护模式，以便能够访问完整的地址空间（4GB，至少在32位系统上）。但是，一旦系统处于保护模式，BIOS中断调用就不再可用，并且HDD的输入/输出必须经过复杂的设置通信（如DMA），并且该设置通常不会发生在引导加载程序中。引导加载程序将从实模式切换到保护模式。它从HDD获取一个扇区进入1MB地址空间，然后切换到保护模式，将该扇区复制到4GB地址空间中的某个位置，最后切换回实模式以从另一个扇区获取另一个扇区。硬盘。一旦获取了所有扇区并将其复制到物理内存，引导加载程序就会跳转到操作系统。

总结一下：

  1. BIOS查找位于每个设备的第一个扇区上的MBR的设备列表。如果第一扇区的最后一个halword与幻数匹配，则找到MBR。 BIOS将MBR复制到物理内存，然后跳转到它。
  2. MBR嵌入了一个分区表，因此它知道它应该将更多代码加载到物理内存的哪个位置（基本上是HDD的哪个柱头扇区）。例如，这一步可能是加载GRUB。
  3. 假设在GRUB中，multiboot规范用于定位OS。有关multiboot的更多信息，请查看以下链接。

您可能想看看这些资源：

另一答案

BootPrompt HOWTO与您的问题相关。 BIOS包含加载引导磁盘第一个扇区的代码（在FlashROM中）;第一个扇区包含引导加载程序，如GRUB（或LILO）。 GRUB将内核加载到RAM中（带有一些initrd）。

BIOS设置保存在一个小的（电池保存的）特殊RAM中。

今天的GRUB是一个非常复杂的计划。它了解磁盘分区和常见文件系统的结构。它能够读取其配置文件，并从分区中读取内核（在该文件中配置）。它还能够加载initrd（包含必要的内核模块）。

另见OSDEV wiki

以上是关于操作系统存储在磁盘上的位置以及引导加载程序如何定位？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

MBR引导扇区故障恢复

磁盘分区管理

什么是可引导媒体

GRUB 的第一阶段引导加载程序如何加载第二阶段引导加载程序？

管理系统存储

操作系统 part4