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标题: 从U盘启动的视角来看计算机启动过程——制作多启动系统盘要了解的一些概念 [打印本页]

作者: testmk 时间: 2010-9-8 10:54
标题: 从U盘启动的视角来看计算机启动过程——制作多启动系统盘要了解的一些概念
制作多启动系统盘（Multiboot OS Disk）可能要系统了解的一些概念。
下面这些材料，是本论坛各位大侠的真知卓见的汇总，其中天涯海角1216、Pauly、lvyanan (井底蛙)的此方面的文章和卓见，让我留下了很深的印象。我只是给整理了下，有一些地方是我的猜测，不对的地方请各位大侠指正和补充。为的是让像我之流的菜鸟也系统地略窥U盘启动之道。在无忧论坛闲逛的有限的时间里，只读了有限的文章，未免有失偏颇。此方面要了解专业的介绍，请移驾查阅天涯海角的相关文章。
从U盘启动的视角来看计算机启动过程。

加电阶段——BIOS自检阶段——启动存储介质模式确认阶段（重点）——引导阶段（重点）——OS启动阶段

一、各阶段内容简介
1、加电阶段，计算机各硬件设备通电预热。
2、BIOS自检阶段，BIOS(BASIC I/O SYSTEM)对基本硬件系统（主板、内存、CPU）进行检测，然后对扩展设备（如键鼠、显示器、存储介质）检测。
3、介质模式确认阶段，按BIOS里设置的存储介质启动顺序，从第一个能启动的盘来启动。如先检测有无软驱光驱，没有再从硬盘启动。在BIOS里没有U盘或闪盘这一独立存储介质，U盘要事先模拟成传统某种存储介质，如USB-HDD、USB-ZIP、USB-CDROM等，U盘取代软驱光驱启动计算机，才成为可能。
4、引导阶段，BIOS在确认了模式后，再辅助其引导启动。BIOS会读取主引导扇区里的MBR主引导记录，然后把控制权交给MBR。在传统引导阶段的引导过程是这样的:MBR-DPT-PBR-NTLDR，即主引导记录扫描分区表DPT，查找活动分区，再在活动分区里，查找分区引导扇区，在分区引导扇区读取分区引导记录PBR（DBR）,把控制权交给PBR,PBR再查找指定的启动文件，把控制权再交给启动文件。随着GRUB4DOS、SYSLINUX等引导器的出现，这个引导过程就有所变化，可以通过引导器的开放可编辑菜单直接指定某个操作系统（OS）的启动文件。这些引导器可以看做是引导记录程序的升级强化版本，且对引导记录具有各种管理功能。
5、启动阶段，加载启动文件（如IO.SYS、NTLDR、BOOTMGR、GRLDR、SYSLINUX，甚至IMG、ISO等）后，再加载各系统的核心文件并交付控制权，最后完成整个系统的启动。

二、USB启动介质模式初始化
要想实现“一盘（U）在手，启动无忧”，还是有很多工作要做的。选择U盘，而弃其他，是因为它，体积小，容量大，可编辑，热插拔不用外加电，价格便宜，普及度极高。目前还没有什么移动设备可取代，而且有很好的发展前景。可传统计算机对U盘启动的支持并不好，有的只有USB-HDD，有的只有USB-CDROM，有的直接什么都没有，即使有BIOS的辅助引导也不好。为了满足传统BIOS的要求，为了BIOS能找到U盘上主引导扇区读取MBR并成功辅助引导，大大们采取各种可能的方式对U盘格式化进行传统介质模拟。现在模拟方式有量产、UltraISO格式化（U+）、HP格式化、Fbinst格式化（UD）。这几种设备模拟初始化的方式各有特色。其中Fbinst最具特色，专门针对U盘而开发，让U盘最大可能地兼容种类繁多的计算机。甚至可以实现：很容易读到MBR（最大优点，也抓住了重点和根本），而至于何种介质模式，反而不那么重要了，让BIOS自由识别，可以识别为USB-HDD，也可识别为USB-ZIP。相对众多杰出的引导器，在介质模式初始化上，做出杰出贡献的人就少了，而介模初始化却是U启最重要的一环。

三、USB启动引导方式的选择
制作多启动系统盘（Multiboot OS Disk）另一个重点——引导方式。引导器的选择，如GRUB4DOS，SYSLINUX，PLOP，XORLDR等，

四、U盘系统盘基本系统的选择
使用U盘系统盘就是为了使用各种工具进行安装维护，但工具是基于系统的，所以基本系统的选择就成了重要。到了WIN7时代，NTFS,EXT34会大行其道，FAT将渐渐退出历史舞台，所以WINPE和LINUX作为主要基本系统（BASIC SYSTEM）以成大势所趋，以后更多是在WINPE和LINUX平台上使用各种工具进行安装维护，而不是在DOS平台上了。

五、各类工具的加载和更换更新
基本系统，最大的价值就是，能让各种维护工具在其上稳定运行，基本系统最好提供便捷的工具软件管理和更新方式，可以让用户自主傻瓜式地进行更换升级。移动办公娱乐U盘系统临时就不奢望了。能有个，取代DOS“稳定”运行各种维护工具的图形化基本系统，就已经是巨大的成就和进步了。

从以上几个方面来看，多启动系统盘，应包括以下几个方面：
多模拟设备启动——USB-HDD、USB-CDROM、USB-ZIP——量产、UltraISO格式化、HP格式化、Fbinst格式化
多引导方式启动——GRUB4DOS、ISOLINUX、Plop、EZBOOT、
多微型系统启动——WinPE、Linux、DOS。
各种微型系统里又有众多的计算机维护工具。其中各位大侠们不辞劳苦制作的各具特色的WinPE维护系统，成为多启动系统盘里的主角。熟悉的图形化界面平台，众多的维护工具，让略懂电脑知识的人也可以轻而易举的维护计算机。多启动系统盘将是电脑维护的尚方宝剑。

附录：

磁盘的基本概念：

就物理组成来说，一个硬盘封装里有多个盘片(platter)，每个盘面有两个面(surface)。在盘片上都有一个磁头(head)来进行硬盘盘片的读/写，盘片绕轴(spinder)旋转一周时磁头所走过的轨迹即磁道(track)，所有盘片的同一磁道构成了磁柱(cylinder)。磁道又被分为多个扇区(sector),扇区是最小的磁盘存储单位，即硬盘分区时的最小单位——通常为512KB。磁道由缝隙(gap)分开，gap中存储的不是数据位，而是用来确认扇区的格式位。
主引导扇区(MBR, Master Boot Recorder)是硬盘中最重要的部分，它记录了硬盘的分区信息、引导信息。

Multiboot tools disk

BIOS-MBR-DPT-PBR-NTLDR
BIOS自检-->MBR-->PBR-->NTLDR
|       |    |    |
|       V    V    V
V    要BIOS_服务_支持
计算机硬件

loader
操作系统  MBR格式  启动文件  配置文件
DOS/W98 FAT32 IO.SYS autoexec.bat
WINXP    NT52    NTLDR    BOOT.INI
WIN7       NT60    BOOTMGR BOOT\BCD
UBUNTU    GRUB    GRLDR    BOOT/GRUB/MENU.LST

   格式化工具：量产，UltraISO，Fbinst(推荐)。
      引导工具：NTLDR|BOOTMGR|GRUB4DOS|syslinux|XORLDR等
引导工具安装器：bootice，引导工具本身都带有安装方式
      引导程序：引导记录和启动文件

[ 本帖最后由 testmk 于 2010-11-17 22:58 编辑 ]

作者: wh3509 时间: 2010-9-8 11:03
路过学习一下！受教了

作者: testmk 时间: 2010-9-8 11:42
Fbinst的介质初始+Grub4dos引导+0PE基本系统是目前一种比较好的模式。

[ 本帖最后由 testmk 于 2010-11-17 16:27 编辑 ]

作者: mrfox 时间: 2010-9-8 12:15
感谢LZ，写得很好

作者: cnmyxk 时间: 2010-9-8 15:10
这些东西越来越明了，越来越多的人都会用u盘启动了，新一代的启动工具估计也快出现了。

作者: 2010eternal 时间: 2011-9-20 18:17
操作系统  MBR格式  启动文件  配置文件
DOS/W98 FAT32 IO.SYS autoexec.bat
WINXP    NT52    NTLDR    BOOT.INI
WIN7       NT60    BOOTMGR BOOT\BCD
UBUNTU    GRUB    GRLDR    BOOT/GRUB/MENU.LST
从我已在网上看到的知识来说，MBR格式应该都是差不多的
你这里所指的应该是PBR（分区引导程序）

作者: 紫月幽魔灵 时间: 2011-9-21 20:58
学校诶。。。谢谢楼主分享

作者: 2012ruo 时间: 2013-1-6 13:29
看完了再顶帖，留记号了

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