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关于电脑启动流程,MBR,PBR的学学习和理解。

  最近又在折腾系统,在笔记本上安装了03+WIN8PE的组合,Windows 8 ,Ubuntu 14.04和Kali,后续准备再安装MAC,当然那是以后的事了。硬盘的分区和系统分布情况如下:

    MBR:grub4dos

      主分区1(NTFS,2G,活动):安装真个硬盘上所有系统的引导(grub4dos)和03pe+win8pe,PBR为grub2

      主分区2(NTFS,80G):安装Windows 8,PBR为NT6.X的bootmgr引导程序

      扩展分区(850G)

        逻辑分区3,4,5(NTFS)(250G,300G,150G):软件盘,数据盘和工具盘。

        逻辑分区6,7,8(EXT4)(200M,15G,20G) 分别为Ubuntu的 /boot , / 和 /home。PBR用bootice查看为未知。

        逻辑分区9,10,11:分别为Kali的/ ,/home , 和 swap 具体大小记不清了。

  

  以前对电脑启动顺序的理解是:

    1、按下电源键,通电加载BIOS自检。

    2、选择第一启动设备读取主引导记录(MBR)。

    3、主引导记录读取DPT,查找活动分区。

    4、读取活动分区的PBR,通过PRB来加载操作系统选择菜单

    5、加载操作系统内核,启动操作系统。

 

  由于PBR分为NT5.X,NT6.X,grub2,grub4dos等好几种。按照之前的理解,MBR就是用来查找活动分区,然后活动分区的PRB再来加载对应的引导文件。如nt5.x的PBR在分区根目录下查找NTLDR文件然后加载boot.ini,grub4dos的PBR再分区根目录下查找grldr文件然后加载menu.lst。

  但是MBR也分为NT5X,16.X和grub4dos,UD,UZ等好几种,但一想MBR的功能既然是查找活动分区和读取活动分区的PBR,余下的操作都由PBR来完成,那为什么会有这些不同的MBR,它们之间有什么区别。

  于是用自己的电脑做了下测试。测试前的MBR是grub4dos,活动分区的PBR是grub2(装Ubuntu时被Ubuntu改的),活动分区根目录下引导文件只有grldr和menu.lst,menu.lst引导硬盘上的所有操作系统。

  我先分别将MBR修改为了NT5.X和6.X的MBR,重启电脑后启动引导菜单变成了Ubuntu的启动引导,但我的Ubuntu是安装在逻辑分区的,活动分区没有额外的引导文件。再将活动分区的grldr文件改名,然后将主引导改回grub4dos,开机提示 TRY(HD0,0) NTFS:NO GRLDR 。

  发现当MBR为NTX.X时,系统好像读取了活动分区的PBR(grub2)然后启动了Ubuntu(待百度找资料验证),当MBR为grub4dos时,活动分区上的PBR(grub2)好像没有起作用,MBR直接读取了活动分区上的grldr文件来加载menu.lst文件。到这儿就更疑惑了,这些不同的MBR到底用来干什么的,最后百度在一篇帖子里边找到了答案。

  MBR主要有USB-HDD(+),USB-ZIP(+),USB-FDD,USB-CDROM,NTX.X,grub4dos,grub2,FBINST,PLoP Boot Manager等这几种,不同的MBR启动引导的流程也不尽相同,有的会加载PBR,有的会跳过PBR直接到分区加载文件,这就很好的解释了前面测试时出现的问题。详细信息如下(转自原帖):

 

 

 

模式
MBR(主引导记录)

PBR(分区引导扇区)
 
备注说明
优点
缺点
    USB-HDD+
     USB-HDD+ /有MBR和分区表

过程:MBR → 分区PBR → 引导文件
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
需激活主分区,从激活的主分区启动
(NTFS分区不支持SYSLINUX下同)
 
用UltraISO写入USB
兼容性很高,启动成功率很高
 

兼容性很高
 
对只支持USB-ZIP模式的电脑则无法启动
     USB-HDD

     USB-HDD /有MBR和分区表
过程:MBR → 分区PBR → 引导文件
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
需激活主分区,从激活的主分区启动
用UltraISO写入USB
兼容性高
硬盘仿真模式,
 
兼容性较高
 
对仅支持USB-ZIP的电脑无法启动
     USB-ZIP+
             USB-ZIP+ /有MBR和分区表

过程:MBR → 分区PBR → 引导文件
 
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
需激活主分区,从激活的主分区启动
用UltraISO写入USB
启动成功率很高
USB-HDD+接近
 
支持USB-HDD/USB-ZIP双模式启动
 
仅支持USB-HDD的电脑会将此模式的U盘认为是USB-ZIP来启动,从而导致4GB以上大容量U盘的兼容性有所降低
     USB-ZIP

         无MBR和分区表
过程:分区PBR → 引导文件
直接从分区引导扇区启动
IO.SYS/NTLDR....
整个盘就是一个分区
 
用UltraISO写入USB
 
大容量软盘仿真模式
 
在一些比较老的电脑上是唯一可选的模式
 
但对大部分新电脑来说兼容性不好,特别是大容量U盘。
        USB-FDD
                      MBR和分区表

过程:分区PBR → 引导文件
直接从分区引导扇区启动
IO.SYS/NTLDR....
整个盘就是一个分区
 
用UltraISO写入USB
 
软盘仿真模式
 
在一些比较老的电脑上是唯一可选的模式
 
启动兼容性差

    USB-CDROM

          光盘模式
整个盘就是一个分区
对应量产工具写入,光盘仿真模式,DOS启动后可以不占盘符,兼容性比较高,新老主板一般都可以。
 
 

采用量产U盘方式,有些电脑不支持
 

         NT 5.x
 
            NT 5.x /有MBR和分区表
过程:MBR → 分区PBR → 引导文件
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
需激活主分区,只容许1个激活分区
从激活的主分区启动
 
用分区软件或BOOTICE写入
微软默认的主引导代码
 
2000、XP、2003等系统默认引导代码
 

兼容性一般

    NT 6.x
        NT 6.x /有MBR和分区表
过程:MBR → 分区PBR → 引导文件
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
需激活主分区,容许多个激活分区
从第1个激活的主分区启动
 
用分区软件或BOOTICE写入
微软默认的主引导代码
 
2000、XP、2003等系统默认引导代码
 
兼容性一般
 

    grub4dos
      18个主引导扇区 /有MBR和分区表
过程:MBR  → grldr
不需要分区引导
从任意分区根目录grldr启动
 
用bootlace或BOOTICE写入
需在某分区根目录有grldr文件

 
可以搜索U盘、硬盘根目录的grldr
 

兼容性一般
       FBINST
MBR和分区表 / 64个扇区一样的引导代码,在主数据区的每个扇区尾部记录扇区号
过程:MBR → UD区→ grldr
无需分区引导
GRLDR能够识别的UD区文件启动
用fbinst或 FbinstTool写入
目前最强大的USB引导模式,仍在增强中
 
启动兼容性最高
有个防毒的UD区
1.前64个扇区都有主引导代码
2. C.H.S寻址非常准确

 

   PLoP Boot
   Manager
             占用62个扇区 /有MBR和分区表
可以实现U盘多分区引导,很酷的图形启动界面
过程:MBR → 分区PBR → 引导文件
NTLDR/GRLDR/SYSLINUX/BOOTMGR..
需激活主分区,从激活的主分区启动
 

 
无USB和CDROM、FDD选项的电脑增加支持!
 

 
老电脑硬盘上安装,可增加USB启动支持
 
USB介质上安装,启动兼容性一般
      


 
 

各种USB启动模式:


【1】、USB-HDD:(占用1个扇区)硬盘仿真模式,DOS启动后显示C:盘,HP(惠普) U盘格式化工具制作的U盘即采用此启动模式。此模式兼容性很高,但对于一些只支持USB-ZIP模式的电脑则无法启动。
电脑启动后首先读取此MBR,然后从指定的激活主分区启动(所以你要启动的分区必须激活,且有指定的引导文件存在),读入PBR引导扇区,再由引导扇区指定的引导文件,从而启动系统或PE或GRLDR等。。。。
常见引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导文件(如:XP的NTLDR,VISTA的BOOTMGR ,GRUB的GRLDR。)

【2】、USB-HDD+:(占用1个扇区)增强的USB-HDD模式,DOS启动后显示C:盘,兼容性极高。其缺点在于对仅支持USB-ZIP的电脑无法启动。
电脑启动后首先读取此MBR,然后从指定的激活主分区启动,读入PBR引导扇区,再由引导扇区指定的引导文件,从而启动系统或PE或GRLDR等。。。。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导文件

【3】、USB-ZIP:大容量软盘仿真模式,DOS启动后显示A盘,FlashBoot制作的USB-ZIP启动U盘即采用此模式。此模式在一些比较老的电脑上是唯一可选的模式,但对大部分新电脑来说兼容性不好,特别是大容量U盘。
引导过程为:分区PBR → 引导文件

【4】、USB-ZIP+::(占用1个扇区)增强的USB-ZIP模式,支持USB-HDD/USB-ZIP双模式启动(根据电脑的不同,有些BIOS在DOS启动后可能显示C:盘,有些BIOS在DOS启动后可能显示A:盘),从而达到很高的兼容性。其缺点在于有些支持USB-HDD的电脑会将此模式的U盘认为是USB-ZIP来启动,从而导致4GB以上大容量U盘的兼容性有所降低。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导文件

【5】. USB-FDD:    是指把U盘模拟成软驱模式,启动后U盘的盘符是A:,
引导过程为:分区PBR → 引导文件

【6】、USB-CDROM光盘仿真模式,DOS启动后可以不占盘符,兼容性比较高,新老主板一般都可以。优点可以像光盘一样使用(如,进行Windows系统安装)。缺点,把U盘量产成该模式时,我们将失去对这部分U盘空间的写权利,剩余空间会被识别成为一个独立的U盘,可以为Removable盘,当然也可以做成Fixed盘,进一步分区。制作时一般需要具体U盘型号/批号所对应的量产工具来制作,对于U盘网上有相应的量产工具。

【7】.FBINST:    (占用64个扇区)FBINST 在MBR的每个扇区(前64扇区)都写入了引导代码,并在每个扇区记录扇区号,这样无论U盘被识别为何种格式,都可以正常启动,启动的时候需要在1~64扇区读取计算好的信息,电脑就可以迅速而正确地获得参数,从而引导UD区的GRLDR,使得电脑正常启动。。。
引导过程为:MBR → UD区 → 引导文件

【8】.GRUB4DOS:(占用18个扇区,老版本占用16个扇区)是强大的引导程序,可以安装在MBR ,也可以安装在分区 PBR ,若安装在MBR,则可以搜索所有分区,启动其指定文件-GRLDR(不需读入分区PBR),从而正常启动。
引导过程为:MBR → grldr

【9】.  NT 5.x:       (占用1个扇区)此MBR依然是从激活的主分区启动,遇到多个激活分区就报分区表错误。

引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导文件

【10】. NT 6.x:      (占用1个扇区)此MBR依然是从激活的主分区启动,支持多个激活分区,从第一个激活分区启动。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导文件

【11】.PLoP Boot Manager(占用62个扇区)* 支持 USB 磁盘启动,其一是从 USB 介质上启动,也能转入到 USB 介质启动(无论 BIOS 是否支持 USB 启动)。从开发日志上看,对于 EHCI/OHCI/UHCI 三种接口是都支持的,但外接 USB HUB 还不支持。这个功能,的确激动人心,虽然之前看 Filo 里面有 USB 栈,是保护模式下的,而这个是实模式下的。 * 支持光盘启动这个是两层意思: 既能从光盘上启动,也能从其他介质启动后转入光驱启动。* 超小体积和对图形界面的支持,只有 40-50kb 的个头,但是能实现 USB 栈,和 cdrom mini 驱动的确是个奇迹,而它还包括了图形支持与启动特效。
引导过程为:MBR → 分区PBR → 引导文件


4. 各种模式兼容性顺序(由强到弱):

1.  fbinst      2.  USB-HDD+       3.  USB-ZIP+       4.  USB-CDROM        5.  USB-HDD       6.  USB-ZIP    7.  USB-FDD/NT5/6/GRUB/PLOP

 

参考 http://bbs.wuyou.com/forum.php?mod=viewthread&tid=166641

关于电脑启动流程,MBR,PBR的学学习和理解。