計算機是如何啓動的

一.啓動入口

任何啓動程序或者系統都有啓動入口。那麼計算機的啓動入口是什麼呢

1.1 CS:IP

CS寄存器: 代碼段寄存器
IP寄存器：指令指針寄存器
在實模式下，內存地址爲：CS * 16 + IP，例如CS:0xF000和IP:0xFFF0，計算得出內存地址爲0xFFFF0。
而CPU將CS:IP地址指向的內容當作指令執行。

1.2 啓動入口地址

因爲尚未啓動，確定不是由軟件操做，而是由硬件操做的。首先將CS寄存器置爲0xF000,IP寄存器置爲0xFFF0。因此CPU第一條執行的指令地址是0xFFFF0

1.3 0xFFFF0是什麼地址

0xFFFF0指向BIOS的入口地址，此地址所指向的內容也是一條執行jmp f000:e05b

二.啓動順序

2.1 設置啓動入口地址

設置啓動入口地址CS:IP 爲0xF000:0xFFF0

2.1 執行BIOS

BIOS是Bbase Input Output System的縮寫，基本輸入輸出系統。

BIOS是一個ROM（只讀存儲器），容量較小，只能作少部分工做，不可能完成全部的啓動任務。


因此BIOS只完成了下面幾項工做:

• POST（Power-On Self-Test）：硬件自檢

檢查計算機硬件是否知足運行基本條件，若是出現問題，主板會發出不一樣含義的報警。若是沒有問題，則繼續啓動。並創建中斷向量表等等

• 檢驗和加載啓動盤位於0盤0道1扇區的內容到內存0x7c00處

  加載的內容就是MBR引導程序，至於爲何在0盤0道1扇區，就是約定的。

• 最後跳轉到0x7c00處，jmp 0:0x7c00

2.2 MBR主引導記錄

BIOS按照啓動順序，把控制權轉交給MBR.MBR是Main/Master Boot Record的縮寫，主引導記錄。共512字節。

主引導記錄結構:

• 1-446字節: 調用操做系統的機器碼
• 447-510字節: 分區表
• 511-512: 主引導記錄標記(0x55和0xAA)，若是此扇區末尾兩個字節是0x55和0xAA，則表示是MBR主引導記錄
  
  

分區:

好比咱們普通的電腦都分爲C D E F等幾個盤，到底哪一個是啓動盤，主引導記錄將控制權轉交給哪一個盤，也就是哪一個分區

• 第1個字節：若是爲0x80，就表示該主分區是激活分區，控制權要轉交給這個分區
• 第2-4個字節：主分區第一個扇區的物理位置（柱面、磁頭、扇區號等等）
• 第5個字節：主分區類型
• 第6-8個字節：主分區最後一個扇區的物理位置
• 第9-12字節：該主分區第一個扇區的邏輯地址
• 第13-16字節：主分區的扇區總數
  
  

MBR應該將控制權轉交給系統加載器，MBR所作的工做

• 讀取每一個分區的開始位置，判斷是不是0x80，若是是0x80，則是激活分區
• 將控制權交給OBR

2.3 OBR 系統引導記錄

OBR是OS Boot Record的縮寫，系統引導記錄，也就是所謂的次引導記錄，就是操做系統的起始位置。而後後面就把控制權交給操做系統了。

OBR所作工做

• 加載操做系統到內存的某個位置
• 而後跳轉到操做系統內存位置開始執行，啓動系統

三.幾個概念

• MBR：Main /Master Boot Record的縮寫，是主引導記錄
• BIOS: Base Input Output System，基本輸入輸出系統
• EBT: Extend Boot Record，擴展引導記錄
• OBR: OS Boot Record，操做系統引導程序
  
  

參考:
【1】阮老師博客