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如何找到启动磁盘？——BLOS过程详解

1、主引导记录

BLOS（基础输入输出系统）是指计算机开机时运行的一个软件程序，其主要任务是进行硬件初始化和引导操作系统。BLOS在初始化硬件设备之后，需要找到启动磁盘并加载操作系统。

在PC机上，硬盘被划分成一个或多个分区，每个分区有一个唯一的分区标识符称为磁盘标识符。BLOS需要找到一个活动分区（也称为启动分区），并加载该分区的主引导记录（MBR）。

MBR是硬盘的第一个扇区，它包含有关分区布局的信息以及引导代码。BLOS会在MBR中查找可引导分区的列表，并尝试加载该分区的引导扇区。

2、硬盘的物理结构

为了更好地理解BLOS如何找到启动磁盘，我们需要了解硬盘的物理结构。

硬盘被划分成一个或多个圆形的盘片，每个盘片可以有多个读写头，用于读取和写入数据。盘片上被划分成圆环形的数据区域，称为柱面，柱面上又被划分成一组扇区，每个扇区可以存储512字节的数据。

硬盘的第一扇区称为MBR，第二个到第四个扇区称为分区表，分区表记录着硬盘的分区布局。每个分区的引导扇区位于该分区的第一个扇区，也就是MBR后面的扇区。

3、Booting过程

在x86 PC上，计算机开机时首先执行主板上存储的BIOS程序。BIOS程序负责初始化硬件设备、执行POST（电源自检）、搜索可启动设备、设置中断向量表等基础操作。

BIOS搜索到可引导设备后，会加载该设备的MBR到内存的0x7C00地址处，并通过跳转命令（JMP）执行MBR中的引导代码。MBR中的代码通过读取活动分区的分区表来确定可以启动的操作系统。

一旦找到可启动的操作系统，MBR中的代码就会跳转到操作系统的引导扇区。BLOS会将操作系统的内核加载到内存中，并根据系统的具体情况进行初始化，然后将控制权交给内核。

4、UEFI中的启动过程

最近的计算机通常采用UEFI（统一的extensible固件接口）来取代传统的BIOS。UEFI基于可扩展的固件接口，提供了一种先进的、现代的方式来初始化硬件设备，与设计高级用户界面（例如鼠标支持）、启动操作系统相关的方式以及支持SCSI、RAID以及USB等外围设备。

UEFI利用GUID分区表（GPT）而不是MBR来定义磁盘分区。UEFI在寻找启动设备时，会从EFI系统分区中寻找启动器文件（Bootloader），启动器文件通常放置在ESP分区中。

UEFI固件将启动的责任传递给EFI引导器，该引导器位于EFI系统分区中。EFI引导程序/管理器负责解析具有可执行代码的EFI应用程序，还提供了一些启动选项和UEFI固件设置。

总结

BLOS需要找到启动磁盘并加载操作系统，而启动磁盘通常是活动分区。在UEFI中，启动磁盘由EFI引导程序管理，在EFI系统分区中寻找启动器文件。虽然如今大多数计算机都采用了UEFI，但BLOS仍然是需要了解的重要概念。