操作系统引导流程详解与分析

"电脑系统引导.pdf" 本文档主要探讨了计算机系统从启动到操作系统运行的整个过程，特别关注了引导流程。作者Killer通过个人学习笔记整理而成，旨在分享计算机从加电开始如何逐步进入操作系统环境，特别是从实模式转换到保护模式的过渡。 1. 引导流程 - 引导流程是计算机启动的关键步骤，通常由BIOS（基本输入输出系统）负责。BIOS首先执行自检（POST），然后查找并加载存储在MBR（主引导记录）中的引导代码。 2. PC核心引导流程分析 - PC的引导流程始于电源打开，BIOS进行硬件初始化，接着读取硬盘上的MBR，MBR中的引导加载器负责加载下一个阶段的引导程序，如DOS或现代操作系统如Windows和Linux的加载器。 3. DOS引导流程 - 在DOS系统中，引导加载器从MBR加载启动扇区到内存，启动扇区包含DOS的加载代码，该代码会继续加载DOS系统文件到内存中，然后将控制权交给DOS内核。 4. Windows引导流程 - 对于Windows操作系统，引导流程更为复杂，可能涉及NTLDR（NT Loader）或Bootmgr（Boot Manager），它们负责加载操作系统的选择菜单，读取系统分区上的Boot sector，并加载内核及驱动程序。 5. Windows NT引导流程 - Windows NT系列（包括Windows XP至Windows 10）的引导流程包括BCD（Boot Configuration Data）存储器，它管理启动配置，以及Bootmgr，负责选择合适的启动项并加载操作系统。 6. Linux引导流程 - Linux系统的引导流程通常涉及GRUB（Grand Unified Bootloader）或LILO（LInux LOader），这些引导加载器允许用户选择要启动的操作系统，加载内核到内存，传递控制权给内核，内核再加载初始RAM磁盘（initrd）和根文件系统。 7. 文件系统详解 - 文件系统是组织磁盘上数据的方式，文中可能涵盖了FAT（File Allocation Table）、NTFS（New Technology File System）、EXT系列（如EXT2、EXT3、EXT4）等文件系统的结构和工作原理。 8. 分区表详解 - 分区表定义了硬盘的逻辑分区，包括MBR分区表和GPT（GUID Partition Table）两种，分别适用于传统MBR磁盘和UEFI引导的GPT磁盘。 9. 文件分配表详解 - 文件分配表（如FAT和NTFS）记录了文件在磁盘上的位置，文中详细介绍了其结构和如何管理文件的存储。 10. 文件目录表详解 - 文件目录表存储了文件名、元数据和指向文件数据的指针，是访问文件的关键部分。 11. 磁盘的结构 - 文档可能涵盖了磁盘的物理结构，如磁道、扇区、簇等概念，以及磁盘的读写原理。 12. COM与EXE程序加载详解 - 这部分可能讨论了DOS时代的COM和EXE文件格式，以及它们如何被加载到内存并执行。 13. BIOS与SETUP - BIOS设置允许用户配置硬件选项，SETUP程序则是用来调整BIOS参数的工具。 14. Win9x长文件名的存储分析 - 在Windows 9x系统中，长文件名通过特定机制存储以兼容旧的DOS文件系统。 15. 中断 - 中断是处理器处理外部事件或系统调用的一种方式，文中可能涉及中断向量表和中断处理流程。 16. 配置分析 - 可能涉及系统的硬件配置和软件配置，以及如何影响系统的引导和性能。 此文档是操作系统引导流程和早期系统加载的宝贵参考资料，对于理解计算机启动原理，尤其是对希望开发操作系统或进行系统调试的读者具有很高价值。