本篇总体分为几个部分：

系统的简单概述

计算机系统是怎么加载的

分区的概念

系统安装扩展

系统的安装过程

linux系统的特点

1.系统的简单概述

　　操作系统是作为一般应用系统和计算机硬件之间的中间层，计算机硬件通过操作系统进行组织和接管，由系统进行管理内存，cup资源等，应用通过使用系统的API向系统获取资源，在计算机系统中以进程的形式服从系统的调度。其中涉及进程的同步，优先顺序，资源的锁定，作业调度等。

简单说，操作系统在我看来有三个维度：

• 　　对用户：提供一套简单易用的操作（图形化和命令）进行系统的操作，完成分配给系统任务（加载应用，使用应用），用户到系统之间的资源输入输出（各种文件保存和展示）。
• 　　对计算机硬件：计算机硬件主要包括内存、cup、io、存储设备，通过系统组织，可以形成整体，完成自动化
• 　　对一般的应用：只需要向系统申请资源完成自己的操作即可，不同关心底层的实现，也不同关心和其他应用之间的相互影响。

2.计算机系统是怎么加载的

• BIOS(基本输入输出系统)，是直接和硬件打交道的底层代码，一般固化保存在ROM中。计算机通电后，cup读取默认地址的第一条指令，该指令会跳转到BIOS中，开始BIOS系统。
• BIOS系统主要执行两个功能，计算机自检、加载引导扇区

1.   自检，系统BIOS查找各种设备的BIOS程序，调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。完成计算机各种关键设备的检车和各种硬件设备的初始化。
2.   系统BIOS更新ESCD（扩展系统配置数据），这个过程就是BIOS把基本的硬件保存在一个CMOS（特殊ram主板电池供电）中，提供之后的系统进行调用。
3. 　加载引导扇区中的概念：

BIOS将磁盘第一个物理扇区（512字节）加载到内存中，这个扇区称为Boot Sector(引导扇区)，包含MBR、DPT、Boot Record ID三部分组成：　

MBR主引导记录，占引导扇区的前446个字节，存放系统主引导程序，负责从硬盘中装载运行系统引导程序，这里的代码定义了磁盘中是否已经安装有操作系统，并定义了启动的方法。

DPT主分区表，占64个字节，记录磁盘的基本信息（每个主分区的信息占16个字节，因而磁盘最多有4个主分区），这分区表定义了磁盘是否是活动的分区，也就是确定磁盘能被系统操作。

Boot Record ID引导区标记，标记是否是合法分区，占两个字节。

1. 加载引导扇区：

• • 　把上述的MBR进行检查，如果有，则会把MBR加载到内存中，将系统的控制权限交给主引导程序；
  • 　接下来，MBR程序搜索活动分区表，把第一个扇区PBR加载，安装了不同的操作系统中的DBR内容不一样；
  • 　以win7来说，这里面是bootmgr,加载了这个文件后，其会查找硬盘中的PCD（启动设置数据）文件，这个文件记录的是多重的操作系统的菜单，也就是装多系统时可以记录不同系统的启动程序地址，可以选择启动哪个系统。再之后对win7来说就是执行exe文件了。
  • 　以linux来说，常见的是GRUB引导，GRUB可以建立在MBR中，也可以建立在活动分区中，也就是可以在win系统中的BCD文件中指向一个活动分区中的linux的引导程序GRUB，进行加载。
  • 　GRUB可以理解为一个小型操作系统，其指向linux内核映像，启动后，GRUB解压内核，初始化加载主要函数到内存中，执行第一个进程init，开始系统的初始化。

3.分区的概念

• 分区的目的是把硬盘进行格式化，创建分区的过程就是把硬盘的各项物理参数设置，指定硬盘MBR的位置。
• 主分区是一中比较单纯的分区，格式化后形成最多四个分区，为了形成多分区，而引入了扩展分区，扩展分区是把其中的一个分区进行扩展，把一个分区分为多个扩展分区。
• 把其中的一个主分区设置为活动分区，操作系统安装在活动分区中，从活动分区中加载
• 磁盘进行分区格式化（低级格式化）后，要使得操作系统能识别，就需要操作系统对磁盘进行指定文件系统，这个过程就是高级格式化，高级格式化把磁盘进行组织记录，完成系统识别磁盘和接管磁盘。
• 分区的格式，分区的格式不同的操作系统支持的格式不一样，window中长分为FAT，FAT32，NTFS，linux中有Ext2/3/4 、linux swap、VFAT（长文件名系统，可以与window兼容）

 4.系统的安装过程

广义上的系统安装一般分为两个派系

1. 使用系统的安装镜像IOS进行安装

系统的IOS镜像可以是光盘中，也可以把u盘通过软件进行ios文件加载，并把u盘设置让系统识别成光盘；之后一样的原理，系统加载BIOS-->设置从光盘启动，系统加载光盘中的内容到内存，进行系统安装。系统安装过程会有相应的程序进行对磁盘的格式化等操作。

1. 使用u盘，从u盘进行引导，把u盘中的简单系统进行加载到内存中，加载系统后再进行对磁盘管理或者系统修复。
   •  u盘格式化，使用软件把u盘激活成活动分区（DiskGenius硬盘分区工具）
   •  写入u盘活动分区的PBR，使系统加载PBR的时候指向bootmgr，加载u盘中的系统
   • 复制相应的系统启动文件到u盘中
   • 修改BIOS中，从U盘启动

这样，系统的启动就变为了 BIOS-->u盘（MBR）-->u盘（PBR）-->系统启动（u盘中的简单系统）

进入这个u盘的系统之后，一般提供了多种功能：gost恢复系统，磁盘工具，引导修复

5.系统安装扩展

• 磁盘分区表格式：MBR、GPT　　
  • MBR分区表，其实一种磁盘的组织形式，或者说是系统对磁盘的一种描述，MBR扇区肩负管理磁盘功能，不属于任何分区。512字节，当中的分区表64字节，描述4个主分区，其决定了磁盘自能是四个以内的主分区。
  • GPT分区表：全局唯一标识分区表，是一个实体磁盘的分区表的结构布局的标准；GPT硬盘中，分区表的位置信息储存在GPT头中。但出于兼容性考虑，硬盘的第一个扇区仍然用作MBR，之后才是GPT头。特点是能支持128个主分区
• BIOS引导模式：Legacy BIOS、UEFI BIOS
  • 传统的Legacy BIOS：无法识别GPT分区表格式，只能对应着MBR分区的磁盘。
    • LegacyBIOS→MBR→“活动的主分区”→\bootmgr→\Boot\BCD→\Windows\system32\winload.exe
    • 一个BCD文件可以加载多个系统启动文件从而实现引导多个系统的启动
    • MBR磁盘格式下，windows系统的启动文件（bootmgr、BCD）必须存放在活动的主分区内，这样才能正常引导系统启动（MBR磁盘分区格式下，只允许有一个分区是活动的）。
• UEFI BIOS：可同时识别MBR分区和GPT分区，所以UEFI下，MBR和GPT磁盘都可用于启动操作系统。
  • UEFIBIOS→EFI系统分区（FAT格式的分区）—>\efi\Microsoft\boot\bootmgfw.efi→efi\Microsoft\BCD→\Windows\system32\winload.efi
  • (对比legacy引导发现，UEFI的引导文件为winload.efi，而Legacy的引导文件为winload.exe)

6.linux系统的特点

•  1.基本思想

Linux的基本思想有两点：一切都是文件和每个软件都有确定的用途。

其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括硬件设备和软件、操作系统、进程等对于操作系统内核来说，都被视为拥有各自特性或类型的文件。

• 2. 完全开源
• 3.多任务，多用户； 各自用户之间通过权限设置，不相互影响，对文件有各自的权限。

总的来说，linux给了用户所有的权限，让用户能完全自己做决定，用户需要知道自己做什么。

操作系统简述