计算机启动过程及相关知识BIOS CMOS等

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-09-21 13:04 621阅读 0赞

# 一、BIOS存放在哪里？ #

bios固化在主板的biosROM中，掉电不会丢失

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# 二、BIOS存放在ROM中，那么为什么可以升级BIOS？ #

eeprom可以编程.

在微机的发展初期，BIOS都存放在ROM（ReadOnly Memory，只读存储器）中。ROM内部的资料是在ROM的制造工序中，在工厂里用特殊的方法被烧录进去的，其中的内容只能读不能改，一旦烧录进去，用户只能验证写入的资料是否正确，不能再作任何修改。如果发现资料有任何错误，则只有舍弃不用，重新订做一份。ROM是在生产线上生产的，由于成本高，一般只用在大批量应用的场合。

由于ROM制造和升级的不便，后来人们发明了PROM（ProgrammableROM，可编程ROM）。最初从工厂中制作完成的PROM内部并没有资料，用户可以用专用的编程器将自己的资料写入，但是这种机会只有一次，一旦写入后也无法修改，若是出了错误，已写入的芯片只能报废。PROM的特性和ROM相同，但是其成本比ROM高，而且写入资料的速度比ROM的量产速度要慢，一般只适用于少量需求的场合或是ROM量产前的验证。

EPROM（ErasableProgrammable ROM，可擦除可编程ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。EPROM内资料的写入要用专用的编程器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压（VPP=12—24V，随不同的芯片型号而定）。EPROM的型号是以27开头的，如27C020(8\*256K)是一片2MBits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住，以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。

鉴于EPROM操作的不便，后来出的主板上的BIOSROM芯片大部分都采用EPROM（ElectricallyErasable Programmable ROM，电可擦除可编程ROM）。EPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROMEraser和编程器的束缚。EPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于EPROM芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“ON”的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“OFF”的位置，防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以，至今仍有不少主板采用EPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。

# 三、与CMOS的区别和联系 #

## 3.1、BIOS是什么？ ##

所谓BIOS，实际上就是微机的基本输入输出系统（BasicInput－OutputSystem），其内容集成在微机主板上的一个ROM芯片上，主要保存着有关微机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动自举程序等。

## 3.2、BIOS的功能 ##

BIOS ROM芯片不但可以在主板上看到，而且BIOS管理功能如何在很大程度上决定了主板性能是否优越。BIOS管理功能主要包括：

1.BIOS中断服务程序

BIOS中断服务程序实质上是微机系统中软件与硬件之间的一个可编程接口，主要用来在程序软件与微机硬件之间实现衔接。例如，DOS和Windows操作系统中对软盘、硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理，都是直接建立在BIOS系统中断服务程序的基础上，而且操作人员也可以通过访问INT5、INT13等中断点而直接调用BIOS中断服务程序。

2.BIOS系统设置程序

微机部件配置记录是放在一块可读写的 CMOS RAM芯片中的，主要保存着系统基本情况、CPU特性、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。在BIOS ROM芯片中装有"系统设置程序"，主要用来设置CMOSRAM中的各项参数。这个程序在开机时按下某个特定键即可进入设置状态，并提供了良好的界面供操作人员使用。事实上，这个设置CMOS参数的过程，习惯上也称为"BIOS设置"。一旦CMOSRAM芯片中关于微机的配置信息不正确时，轻者会使得系统整体运行性能降低、软硬盘驱动器等部件不能识别，严重时就会由此引发一系统的软硬件故障。

3. POST上电自检

微机按通电源后，系统首先由POST（PowerOn Self Test,上电自检）程序来对内部各个设备进行检查。通常完整的POST自检将包括对CPU、640K基本内存、 1M以上的扩展内存、ROM、主板、CMOS存贮器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。

4.BIOS系统启动自举程序

系统在完成 POST自检后， ROM BIOS 就首先按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软硬盘驱动器及CD-ROM、网络服务器等有效地启动驱动器，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，并由引导记录来完成系统的顺利启动。

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## 3.3、CMOS是什么？ ##

CMOS(本意是指互补金属氧化物半导体存储嚣，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOSRAM芯片由系统通过一块后备电池供电，因此无论是在关机状态中，还是遇到系统掉电情况，CMOS信息都不会丢失

由于CMOSRAM芯片本身只是一块存储器，只具有保存数据的功能，所以对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留在软盘上的(如IBM的PC/AT机型)，使用很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中，在开机时通过按下某个特定键就可进入CMOS设置程序而非常方便地对系统进行设置，因此这种CMOS设置又通常被叫做BIOS设置。

## 3.4、BIOS设置和CMOS设置的区别与联系 ##

BIOS是主板上的一块EPROM或EEPROM芯片，里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序（BIOSSetup程序)；CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片，里面装的是关于系统配置的具体参数，其内容可通过设置程序进行读写。CMOSRAM芯片靠后备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。BIOS与CMOS既相关又不同：BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段；CMOSRAM既是BIOS设定系统参数的存放场所，又是BIOS设定系统参数的结果。因此，完整的说法应该是"通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置"。由于 BIOS和CMOS都跟系统设置密初相关，所以在实际使用过程中造成了BIOS设置和CMOS设置的说法，其实指的都是同一回事，但BIOS与CMOS却是两个完全不同的概念，千万不可搞混淆。

## 3.5、何时要对BIOS或CMOS进行设置？ ##

众所周知，进行BIOS或CMOS设置是由操作人员根据微机实际情况而人工完成的一项十分重要的系统初始化工作。在以下情况下，必须进行BIOS或CMOS进行设置：

1、新购微机

即使带PnP功能的系统也只能识别一部分微机外围设备，而对软硬盘参数、当前日期、时钟等基本资料等必须由操作人员进行设置，因此新购买的微机必须通过进行CMOS参数设置来告诉系统整个微机的基本配置情况。

2．新增设备

由于系统不一定能认识新增的设备，所以必须通过CMOS设置来告诉它。另外，一旦新增设备与原有设备之间发生了IRQ、DMA冲突，也往往需要通过BIOS设置来进行排除。

3．CMOS数据意外丢失

在系统后备电池失效、病毒破坏了CMOS数据程序、意外清除了CMOS参数等情况下，常常会造成CMOS数据意外丢失。此时只能重新进入BIOS设置程序完成新的CMOS参数设置。

4．系统优化

对于内存读写等待时间、硬盘数据传输模式、内／外 Cache的使用、节能保护、电源管理、开机启动顺序等参数，BIOS中预定的设置对系统而言并不一定就是最优的，此时往往需要经过多次试验才能找到系统优化的最佳组合

# 四、（开机自检）与BIOS在启动过程那个先开始执行 #

post是BIOS的一部分，有些BIOS设置里其实是可以取消

如何取消？

开机自检有提示音，不同的BIOS有不同的提示。

# 五、BIOS是什么语言编写的 #

传统BIOS是汇编语言，图形化EFI是C语言？

# 六、硬盘基础知识（硬盘的DOS管理结构） #

由于MBR位于硬盘上。所以需要先了解磁盘的结构以及扇区的概念。

## 6.1、磁道，扇区，柱面和磁头数 ##

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硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面，都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分。扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为：

存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数

要点：（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头

（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区

（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道

（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面

（5）公式：　存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数

（6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区

磁道:当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。

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扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。

柱面：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数\*磁头数\*扇区数\*512B。

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## 6.2、簇    ##

“簇”是DOS进行分配的最小单位。当创建一个很小的文件时，如是一个字节，则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间，而是占有整个一簇。DOS视不同的存储介质（如软盘，硬盘），不同容量的硬盘，簇的大小也不一样。簇的大小可在称为磁盘参数块（BPB）中获取。簇的概念仅适用于数据区。

本点：（1）“簇”是DOS进行分配的最小单位。

（2）不同的存储介质，不同容量的硬盘，不同的DOS版本，簇的大小也不一样。

（3）簇的概念仅适用于数据区。

## 6.3、扇区编号定义：绝对扇区与DOS扇区 ##

由前面介绍可知，我们可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域，或是说柱面/磁头/扇区与磁盘上每一个扇区有一一对应关系，通常DOS将“柱面/磁头/扇区”这样表示法称为“绝对扇区”表示法。但DOS不能直接使用绝对扇区进行磁盘上的信息管理，而是用所谓“相对扇区”或“DOS扇区”。“相对扇区”只是一个数字，如柱面140，磁头3，扇区4对应的相对扇区号为2757。该数字与绝对扇区“柱面/磁头/扇区”具有一一对应关系。当使用相对扇区编号时，DOS是从柱面0，磁头1，扇区1开始（注：柱面0，磁头0，扇区1没有DOS扇区编号，DOS下不能访问，只能调用BIOS访问），第一个DOS扇区编号为0，该磁道上剩余的扇区编号为1到16（设每磁道17个扇区），然后是磁头号为2，柱面为0的17个扇区，形成的DOS扇区号从17到 33。直到该柱面的所有磁头。然后再移到柱面1，磁头1，扇区1继续进行DOS扇区的编号，即按扇区号，磁头号，柱面号（磁道号）增长的顺序连续地分配DOS扇区号。

公式：记DH－－第一个DOS扇区的磁头号

DC－－第一个DOS扇区的柱面号

DS－－第一个DOS扇区的扇区号

NS－－每磁道扇区数

NH－－磁盘总的磁头数

则某扇区（柱面C，磁头H，扇区S）的相对扇区号RS为：

RS＝NH×NS×（C－DC）＋NS×（H－DH）＋（S－DS）

若已知RS，DC，DH，DS，NS和NH则

S＝（RS　MOD　NS）＋DS

H＝（（RS　DIV　NS）MOD　NH）＋DH

C＝（（RS　DIV　NS）DIV　NH）＋DC

要点：（1）以柱面/磁头/扇区表示的为绝对扇区又称物理磁盘地址

（2单一数字表示的为相对扇区或DOS扇区，又称逻辑扇区号

（3）相对扇区与绝对扇区的转换公式

## 6.4、磁盘区域的划分 ##

格式化好的硬盘，整个磁盘按所记录数据的作用不同可分为主引导记录（MBR:MainBoot Record），Dos引导记录（DBR:DosBoot Record），文件分配表（FAT:FileAssign Table），根目录（BD:BootDirectory）和数据区。前5个重要信息在磁盘的外磁道上，原因是外圈周长总大于内圈周长，也即外圈存储密度要小些，可靠性高些。

要点：（1）整个硬盘可分为MBR，DBR，FAT，BD和数据区。

（2）MBR，DBR，FAT，和BD位于磁盘外道。

## 6.5、MBR ##

MBR位于硬盘第一个物理扇区（绝对扇区）柱面0，磁头0，扇区1处。由于DOS是由柱面0，磁头1，扇区1开始，故MBR不属于DOS扇区，DOS不能直接访问。MBR中包含硬盘的主引导程序和硬盘分区表。分区表有4个分区记录区。记录区就是记录有关分区信息的一张表。它从主引导记录偏移地址01BEH处连续存放，每个分区记录区占16个字节。

分区表的格式

分区表项的偏移意义　　占用字节数

00引导指示符1B

01分区引导记录的磁头号1B

02分区引导记录的扇区和柱面号2B

04系统指示符1B

05分区结束磁头号1B

06分区结束扇区和柱面号2B

08分区前面的扇区数4B

0C分区中总的扇区数4B

4个分区中只能有1个活跃分区，即C盘。标志符是80H在分区表的第一个字节处。若是00H则表示非活跃分区。例如：

80　01　01　00　0B FE3F 81 3F 00 00 00 C3 DD 1F 00

00 00 01 82 05 FE BF 0C 02 DE 1F 00 0E 90 61 00

00　00　00　00　00　00　00　00　00　00　00　00　00　00　00　00

要点：（1）MBR位于硬盘第一个物理扇区柱面0，磁头0，扇区1处。不属于DOS扇区，

（2）主引导记录分为硬盘的主引导程序和硬盘分区表。

## 6.6、DBR ##

DBR位于柱面0，磁头1，扇区1，即逻辑扇区0。DBR分为两部分：DOS引导程序和BPB（BIOS参数块）。其中DOS引导程序完成DOS系统文件（IO.SYS，MSDOS.SYS）的定位与装载，而BPB用来描述本DOS分区的磁盘信息，BPB位于DBR偏移0BH处，共13字节。它包含逻辑格式化时使用的参数，可供DOS计算磁盘上的文件分配表，目录区和数据区的起始地址，BPB之后三个字提供物理格式化（低格）时采用的一些参数。引导程序或设备驱动程序根据这些信息将磁盘逻辑地址（DOS扇区号）转换成物理地址（绝对扇区号）。BPB格式

序号偏移地址意义

1 03H－0AHOEM号

2 0BH-0CH每扇区字节数

3 0DH每簇扇区数

4 0EH－0FH保留扇区数

5 10H FAT备份数

6 11H－12H根目录项数

7 13H－14H磁盘总扇区数

8 15H描述介质

9 16H－17H每FAT扇区数

10 18H－19H每磁道扇区数

11 1AH－1BH磁头数

12 1CH－1FH特殊隐含扇区数

13 20H－23H总扇区数

14 24H－25H物理驱动器数

15 26H扩展引导签证

16 27H－2AH卷系列号

17 2BH－35H卷标号

18 36H－3DH文件系统号

DOS引导记录公式：

文件分配表≡保留扇区数

根目录≡保留扇区数＋FAT的个数×每个FAT的扇区数

数据区≡根目录逻辑扇区号＋（32×根目录中目录项数＋（每扇区字节数－1））DIV每扇区字节数

绝对扇区号≡逻辑扇区号＋隐含扇区数

扇区号≡（绝对扇区号MOD每磁道扇区数）＋1

磁头号≡（绝对扇区号DIV每磁道扇区数）MOD磁头数

磁道号≡（绝对扇区号DIV每磁道扇区数）DIV磁头数

要点：（1）DBR位于柱面0，磁头1，扇区1，其逻辑扇区号为0

（2）DBR包含DOS引导程序和BPB。

（3）BPB十分重要，由此可算出逻辑地址与物理地址。

## 6.7、文件分配表    ##

文件分配表是DOS文件组织结构的主要组成部分。我们知道DOS进行分配的最基本单位是簇。文件分配表是反映硬盘上所有簇的使用情况，通过查文件分配表可以得知任一簇的使用情况。DOS在给一个文件分配空间时总先扫描FAT，找到第一个可用簇，将该空间分配给文件，并将该簇的簇号填到目录的相应段内。即形成了“簇号链”。FAT就是记录文件簇号的一张表。FAT的头两个域为保留域，对FAT12来说是3个字节，FAT来说是4个字节。其中头一个字节是用来描述介质的，其余字节为FFH。介质格式与BPB相同。

第一个字节的8位意义：

7　6　5　4　3　２　１０

└─────\-┘│││┌0非双面

置1││└┤

││└1双面

││0不是8扇区

│└┤

│└1是8扇区

│┌0不是可换的

└┤

└1是可换的

FAT结构含义

FAT12 FAT16意义

000H 0000H可用

FF0H－FF6HFFF0H－FFF6H保留

FF7H FFF7H坏

FF8H－FFFHFFF8H－FFFFH文件最后一个簇

×××H××××H文件下一个簇

对于FAT16，簇号×2作偏移地址，从FAT中取出一字即为FAT中的域。

逻辑扇区号＝数据区起始逻辑扇区号＋（簇号－2）×每簇扇区数

簇号＝（逻辑扇区号－数据区起始逻辑扇区号）DIV每簇扇区数＋2

点：（1）FAT反映硬盘上所有簇的使用情况，它记录了文件在硬盘中具体位置（簇）。

（2）文件第一个簇号（在目录表中）和FAT的该文件的簇号串起来形成文件的“簇号链”，恢复被破坏的文件就是根

据这条链。

（3）由簇号可算逻辑扇区号，反之，由逻辑扇区号也可以算出簇号，公式如上。

（4）FAT位于DBR之后，其DOS扇区号从1开始。

## 6.8、文件目录 ##

文件目录是DOS文件组织结构的又一重要组成部分。文件目录分为两类：根目录，子目录。根目录有一个，子目录可以有多个。子目录下还可以有子目录，从而形成“树状”的文件目录结构。子目录其实是一种特殊的文件，DOS为目录项分配32字节。目录项分为三类：文件，子目录（其内容是许多目录项），卷标（只能在根目录，只有一个。目录项中有文件（或子目录，或卷标）的名字，扩展名，属性，生成或最后修改日期，时间，开始簇号，及文件大小。

目录项的格式

字节偏移意义占字节数

00H文件名8B

08H扩展名3B

0BH文件属性1B

0CH保留10B

16H时间2B

18H日期2B

1AH开始簇号2B

1CH文件长度4B

目录项文件名区域中第一个字节还有特殊的意义：00H代表未使用

05H代表实际名为E5H

EBH代表此文件已被删除

目录项属性区域的这个字节各个位的意义如下：７　６　５　４　３　２　１　０

未　修　修　子　卷　系　隐　只

用　改　改　目　标　统　藏　读

标　标　录　　　属　属　属

志　志　　　　　性　性　性

注意：WINDOWS的长文件名使用了上表中所说的“保留”这片区域。

要点：（1）文件目录是记录所有文件，子目录名，扩展名属性，建立或删除最后修改日期。文件开始簇号及文件长度的一张

记表.

（2）DOS中DIR列出的内容训是根据文件目录表得到的。

（3）文件起始簇号填在文件目录中，其余簇都填在FAT中上一簇的位置上。

## 6.9、物理驱动器与逻辑驱动器 ##

物理驱动器指实际安装的驱动器。

逻辑驱动器是对物理驱动器格式化后产生的。

## 6.10、硬盘接口 ##

ATA

全称Advanced Technol

ogy Attachment，是用传统的 40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大为133MB/s，因为并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，将逐渐被SATA所取代。

IDE

IDE的英文全称为“Integrated DriveElectronics”，即“电子集成驱动器”，俗称PATA并口。

SATA

使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的SerialATA委员会正式确立了SerialATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但SerialATA委员会已抢先确立了SerialATA 2.0规范。SerialATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

SATA2

希捷在SATA的基础上加入NCQ本地命令阵列技术，并提高了磁盘速率。

SCSI全称为Small Computer SystemInterface（小型机系统接口），历经多世代的发展，从早期的SCSI-II，到目前的Ultra320 SCSI 以及Fiber-Channel（光纤通道），接头类型也有多种。SCSI硬盘广为工作站及个人计算机以及服务器所使用，因为它的转速快，可达15000 rpm，且数据传输时占用CPU运算资源较低，但是单价也比同样容量的ATA及SATA硬盘昂贵。

SAS（Serial Attached SCSI）是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都是采取序列式技术以获得更高的传输速度，可达到3Gb/s。此外也透过缩小连接线改善系统内部空间

此外，由于SAS硬盘可以与SATA硬盘共享同样的背板，因此在同一个SAS存储系统中，可以用SATA硬盘来取代部分昂贵的SCSI硬盘，节省整体的存储成本

## 6.11、硬盘制造商 ##

EMC

EMC为一家美国信息存储资讯科技公司，主要业务为信息存储及管理产品、服务和解决方案。EMC公司创建于1979年，总部在马萨诸塞州霍普金顿市

EMCClariion CX500EMC公司的股票符号是EMC，在纽约股票交易所交易，并且是S&P 500 成份股之一。

希捷(Seagate)

希捷科技（英语：SeagateTechnology，NYSE：STX）是全球主要的硬盘厂商之一，于1979年在美国加州成立，现时在开曼群岛注册。现时，希捷的主要产品包括桌面硬盘，企业用硬盘，笔记本电脑硬盘和微型硬盘。在专门研发硬盘的厂商中，希捷是历史最悠久的。它的第一个硬盘产品，容量是5MB。在2006年5月，希捷科技收购了另一间硬盘厂商－迈拓公司。产品销量方面，希捷报称自己是第一间公司，售出10亿个硬盘产品。

西部数据(Westdigital)

市场占有率仅次于希捷。以桌面产品为主。其桌面产品分为侧重高IO性能的Black系列（俗称“黑盘”），普通的Blue系列（俗称蓝盘），以及侧重低功耗、低噪音的环保Green系列（俗称绿盘）。

西部数据同时也提供面向企业近线存储的RaidEdition系列，简称RE系列。同时也有SATA接口的10000RPM的猛禽系列和迅猛龙(VelociRaptor)系列。

日立(Hitachi)

第三大硬盘厂商。主要由收购的原IBM硬盘部门发展而来。

日立制作所（日文：株式会社日立制作所；英文：Hitachi,Ltd.），简称日立，总部位于日本东京，致力于家用电器、电脑产品、半导体、产业机械等产品，是日本最大的综合电机生产商

三星(Samsung)

三星电子（SamsungElectronics KSE：005930、KSE：005935、LSE：SMSN、LSE：SMSD）是世界上最大的电子工业公司，三星集团子公司之一。1938年3月它于大韩民国大邱广域市成立，创始人是李秉喆，现在的社长是李健熙。一开始它是一个出口商，但很快它就进入了许多其它领域。今天它在全世界58个国家拥有20多万职员。2003年，它的周转值为1017亿美元。在世界上最有名的100个商标的列表中，三星电子是唯一的一个韩国商标，是韩国民族工业的象征。

迈拓（Maxtor）

迈拓（Maxtor）是一家成立于1982年的美国硬盘厂商，在2006年被另外一家硬盘厂商希捷公司收购。\[1\]在2005年12月即收购前，迈拓公司是世界第三大硬盘生产商。现在迈拓公司作为希捷公司的一家子公司运营。迈拓同时经营桌面电脑与服务器市场,相对于速度而言，迈拓更关注于硬盘容量。

东芝（Toshiba)

是日本最大的半导体制造商，亦是第二大综合电机制造商，隶属于三井集团旗下。东芝是由两家日本公司于1939年合并成的。

东芝是世界上芯片制造商中的重要成员。2009年2月，东芝并购富士通硬盘部门。

富士通（Fujits

富士通株式会社（FujitsūKabushiki-gaisha）是一家日本公司，专门制作半导体、电脑(超级电脑、个人电脑、服务器)、通讯装置及服务，总部位于东京。

2009年2月，东芝并购富士通硬盘部门。

# 七、MBR的结构 #

主引导记录(MasterBoot Record)

512字节(一个扇区)

MBR描述了逻辑分区的信息，包含文件系统以及组织方式。此外，MBR还包含计算机在启动的第二阶段加载操作系统的可执行代码或连接每个分区的引导记录（VBR）。这个MBR代码通常被称为引导程序。

由于MBR分区表的最大可寻址的存储空间只有2Tb（232×512字节）。因此，在大硬盘出现的现在，MBR分区方式逐渐被GUID分区表取代。

MBR不可能存在于不可分区的媒介如软盘等中

MBR，即主引导记录，是对IBM兼容机的硬盘或者可移动磁盘分区时，在驱动器最前端的一段引导扇区。MBR概念是在1983年PC DOS2.0支持硬盘后才有的。

为了便于理解，一般将MBR分为广义和狭义两种：广义的MBR包含整个扇区（引导程序、分区表及分隔标识），也就是上面所说的主引导记录；而狭义的MBR仅指引导程序而言。

硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区（也叫主引导记录MBR）。它由三个部分组成，主引导程序、硬盘分区表DPT（DiskPartition table）和分区有效标志。

在总共512字节的主引导扇区里主引导程序（bootstrapcode area）占446个字节，

第二部分是Partitiontable区（分区表），即DPT，占64个字节，硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。

第三部分是magicnumber，占2个字节，固定为0xAA55或0x55AA，这取决于处理器类型\[2\] ，如果是小端模式处理器\[3\] （如Intel系列），则该值为0xAA55；如果是大端模式处理器\[3\] （如Motorola6800），则该值为0x55AA。如果该标志错误系统就不能启动。

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注意

MBR是不属于任何一个操作系统，也不能用操作系统提供的磁盘操作命令来读取它，但可以通过命令来修改和重写，如在minix3里面，可以用命令：installboot-m /dev/c0d0 /usr/mdec/masterboot来把masterboot这个小程序写到mbr里面，masterboot通常用汇编语言来编写。我们也可以用ROM-BIOS中提供的INT13H的2号功能来读出该扇区的内容，也可用软件工具Norton8.0中的DISKEDIT.EXE来读取。

有的分法更详细分为4个部分

主引导程序（偏移地址0000H--0088H），它负责从活动分区中装载，并运行系统引导程序。

出错信息数据区，偏移地址0089H--00E1H为出错信息，00E2H--01BDH全为0字节。

分区表（DPT,DiskPartition Table）含4个分区项，偏移地址01BEH--01FDH,每个分区表项长16个字节，共64字节为分区项1、分区项2、分区项3、分区项4。

结束标志字，偏移地址01FE--01FF的2个字节值为结束标志0xAA55或0x55AA,称为“魔数”（magicnumber）。如果该标志错误系统就不能启动。

![Center 6][]

主分区加扩展分区只能是4个（扩展分区下划分逻辑分区，随意）

具体含义如下：

（1）0x00~0x1BD：446个字节，包含一段指令，用以通知计算机如何访问分区表并定位操作系统的位置

这部分的代码会因为操作系统不同而不同，利用引导代码可以实现多重系统引导。多系统引导有两种方法可以实现：一种方法是用Windows操作系统在引导分区中设置一段代码，先加载进入用户选择系统的界面，允许用户选择要进入的系统，再进入指定的系统；第二种方法是改变MBR中的引导代码，该代码直接呈现给用户一个选择系统的界面

（2）0x1BE~0x1FD：64个字节，4个分区表项，每个表项占用16个字节，描述一个分区，最多可以描述4个分区（这就是为什么MBR分区体系只能分成4个区【我们平时看到的分区一般可以从26个字母中选取任意多个当做分区标识（多于4个），这是因为那些分区是逻辑分区，这里的4个分区指的是主分区和扩展分区的数目，而逻辑分区是在扩展分区中划分出来的，也叫做二级、三级扩展分区。】）。

分区表项并没有顺序要求，即不要求第一个分区表项在第二个分区表项前。

分区表也不要求从第一个分区表项开始

（3）0x1FE~0x1FF：2个字节，有效结束标志0xAA55或0x55AA。如果没有这个标志，操作系统会认为磁盘没有初始化，无法正确加载磁盘的分区。

分区表参数含义（字节）

0活动（80）或非活动分区（00）

1 2 3起始的磁头01柱面01扇区00值

4分区类型符NTFS（07）FAT32（0B）扩展（0F）

5 6 7结束的磁头FE柱面FF扇区FF值

8 9 A B本分区之前已用扇区数

C D E F本分区大小

# 八、为什么听到说最大能处理2T的硬盘    #

由于MBR分区表的最大可寻址的存储空间只有2Tb（![Image 1][]4个字节存储扇区数，一个扇区512KB）。因此，在大硬盘出现的现在，MBR分区方式逐渐被GUID分区表取代。

因为这一分区用4个字节存储分区的总扇区数，最大能表示2的32次方的扇区个数，按每扇区512字节计算，每个分区最大不能超过2TB。

# 九、启动过程 #

1.  BIOS :开机主动执行。会识别第一个可开机的设备，BIOS可以设置从哪里开机，比如CD，USB，或者硬盘等。
2.  MBR（Master boot Record）第一个可开机的设备的第一个扇区的主引导分区块，内包含引导加载程序，引导程序有三个功能

<table style="margin:auto auto auto 118.8pt; border:currentColor; border-collapse:collapse"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="padding:0cm 5.4pt; border:1pt solid windowtext; width:225.2pt; background-color:transparent"> 提供菜单：选择不同的启动选项。多重引导 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-width:0px 1pt 1pt; border-style:none solid solid; border-color:rgb(0,0,0) windowtext windowtext; padding:0cm 5.4pt; width:225.2pt; background-color:transparent"> 加载内核文件:直接指向可引导的程序区段来开始操作系统 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-width:0px 1pt 1pt; border-style:none solid solid; border-color:rgb(0,0,0) windowtext windowtext; padding:0cm 5.4pt; width:225.2pt; background-color:transparent"> 转交其他loader:将引导装载功能转交给其他loader负责。但是windows的loader默认不具有控制转交权的功能，因此不能使用windows的loader来加载linux的loader. </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

MBR不属于操作系统。

![Center 7][]

<table style="margin:auto auto auto 36pt; border:currentColor; border-collapse:collapse"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="padding:0cm 5.4pt; border:1pt solid windowtext; width:442.8pt; background-color:transparent"> 每个操作系统都会安装一套自己的boot loader到它自己的文件系统，而在安装linux的时候，可以选择将boot loader安装到MBR，也可以选择不安装到MBR。如果选择安装到MBR，那么理论上MBR和boot sector都会有一份boot loader程序。 而安装windows时候，默认主动将MBR和boot sector都安装一份boot loader。 这就是为什么装双系统的时候，简单点，先装WINDOWS，再装linux，使用linux来选择启动引导windows或者linux。如果先安装linux，再安装windows，windows会覆盖MBR，到时候虽然可以手动修改MBR，但是更麻烦。 
 <table style="border:currentColor; border-collapse:collapse"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="padding:0cm 5.4pt; border:1pt solid windowtext; width:395.25pt; background-color:transparent"> 1、如果先安装linux，再安装windows，windows的引导程序直接启动windows而不会引导linux启动。也就是说如果先安装linux，再安装windows，那么能够直接启动的就只有windows，而要想启动linux，就需要用其他方法引导。 &nbsp; 2、正确的方法是先安装Windows，再安装Linux，不会破坏windows的引导程序，这样linux的grub引导程序会加载电脑里安装了的所有的系统。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
 </table> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 十、，再安装linux，linux会重写MBR，那么为何还能引导到Windows ?那么先安装哪一个，区别是什么？ #

<table style="border:currentColor; border-collapse:collapse"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="padding:0cm 5.4pt; border:1pt solid windowtext; width:442.8pt; background-color:transparent"> 在安装Linux和windows双系统时通常是先安装windows再安装Linux，因为windows会对主引扇区录进行充0，因而破坏主引导记录。当安装完windows再安装Linux，Linux会将grub安装到主引导扇区，然后通过grub的引导菜单来引导Linux和windows操作系统，这种引导顺序是grub—-&gt;linux/(ntldr—&gt;windows),这样导致的后果是如果Linux系统故障或者grub故障就会导致windows无法使用。 如果在安装完Windows后再安装Linux时不安装grub，让Linux安装程序不修改主引导扇区，然后在安装完Linux后再在windows下安装windows版本的grub程序，让windows的ntldr来引导grub，然后再通过grub来引导Linux。这样的引导顺序是ntldr—&gt;windows/(grub—&gt;linux)。因此下面使用这个中方式安装双系统。 windows下安装grub引导Linux </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

当然会重写MBR，所有的操作系统都会重写MBR.ghost的除外

linux会改写512字节的一个字节原来是8的好像改成2了用grub引导了

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