BIOS究竟是什么?详细解读电脑开机时做的一些有趣的事!

昨天为大家讲解重装系统时,涉及到了BIOS+MBR和UEFI+GTP,那么今天就为大家详细的讲一讲,这个BIOS+MBR究竟是什么东西,以及电脑在开机时,自己都做了一些什么事!

首先呢,系统的启动从来都不是一件简单的事,甚至是一件相当复杂的事,从你摁下电源的那一刻,电脑就开始了复杂而漫长的运算

我们都知道“boot”这个单词在电脑程序里面通常是理解为“启动”或“引导”,但是在英文里“boot”还有一个名词含义是“靴子”,不管从哪里来看,“启动”跟“靴子”都没什么关系吧?

但其实“启动”的“boot”是“bootstrap(鞋带)”的缩写

因为最早的工程师在设计计算机时遇到一个非常棘手的问题——那就是计算机要想开始启动,必须要先运行它的一段启动程序。但是如果计算机不启动的话,它是没办法运行任何程序的!

这就像是一个死结,困扰着早期的工程师。“pull oneself up by one's bootstraps(拽着鞋带把自己拉起来)”这句谚语就被拿来比喻这件事,后来工程师就想尽一切办法把这段程序先写进内存,计算机才能正常启动。而久而久之,boot也就拿来当作启动的含义了

而后来为了彻底解决这个棘手的问题,工程师们就开发出一种特殊的“只读内存(也就是ROM)”,然后把开机的那一小段程序写入到ROM里面,然后当计算机打开电源后第一件事就是读取ROM里面的开机程序

而这一小段曾经让无数工程师万分棘手的开机程序,叫做“基本输入输出系统(Basic Input/Output System)”,缩写就是我们大家都熟悉的“BIOS ”

而在这段BIOS开机程序读取完成以后呢,它就会开始运行。BIOS程序首先会检查计算机各个运行所必须的硬件,看它是否能满足运行的条件。这个过程叫做BIOS的“硬件自检(POST)”

而如果有硬件不能够满足计算机运行的条件导致无法成功开机,主板就会发出代表不同含义的蜂鸣提示声,并且计算机的启动终止。而如果相关的硬件都可以满足正常开机的条件,屏幕就会显示CPU,硬盘等信息

硬件自检完成以后呢,BIOS的工作才算是基本完成了,它会把计算机的控制大权转让给存放在硬盘里面“操作系统”,但是在转让之前,BIOS首先也要知道交给哪一个硬盘才行!

所以为了不认错“人”,在BIOS的设置里面有一个需要用户自行设置的‘外部存储的优先级别’,这个排序通常在BIOS设置页面的“boot”分栏里面,但是具体叫法每块主板都不同,这里也没办法一概而论,并且近年来的主板都是支持快捷选择启动项的,比较方便

不得不说的是这个‘外部存储’不一定非得是硬盘;您的U盘,DVD甚至是磁带都可以称为‘外部存储’,这也就是用U盘装系统时为什么要想办法把U盘设置为优先启动项的缘故

可是这么还不算完,BIOS在自检完以后呢,会自动按顺序检测用户设置的“优先级别”的硬盘,主要是检查硬盘最前面的512个字节,这512个字节叫做“主引导记录(Master boot record)”,缩写就是‘MBR’

512个字节只有0.5KB那么大,对于我们来说肯定是放不了什么东西的,但是它里面存储的却是一整块硬盘的“状态信息”

它里面存放了3样东西,第一是“调用操作系统的机器码”;第二是“分区表”,这里面记录着这一块硬盘的分区信息;第三是“主引导记录签名”,这里面记录的东西就是用来告诉BIOS,我这一块硬盘里面有没有操作系统,你需不需要把控制大权交给我!

BIOS按顺序依次检查各个硬盘的MBR信息,然后决定把控制大权交给哪一个‘存储设备’,再然后就进入到您的‘操作系统’了

由于篇幅原因呢,到现在只给大家讲了BIOS+MBR,对于大势所趋要取代BIOS的UEFI+GTP还没讲解,有兴趣的朋友可以点一下关注,以后的时间会详细为大家讲解!

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