什么是引导程序

引导程序的定义

引导程序，或者说引导码（boot code），是计算机操作系统启动过程中的第一个部分。它负责初始化硬件设备、建立内存空间的映射关系，加载操作系统内核等任务，将操作系统从磁盘或其他存储介质中加载到主存中，并跳转到内核开始执行。由于系统启动必不可少，所以引导程序可以说是整个操作系统的基石。

引导程序的作用

在计算机系统采用固定介质启动（如硬盘启动）时，计算机系统必须通过预先定义的程序自我启动。这个自我启动的程序就是引导程序。它位于操作系统内核和硬件之间，起到一个桥梁作用。它能确保在计算机启动后，各硬件设备能够正常工作，内存能够正确映射，操作系统能够成功加载并启动。

引导程序的实现方式

引导程序并没有一个统一的标准，其实现方式也会因不同的硬件平台而异。但是在大多数情况下，引导程序的实现过程都是比较相似的，一般可以归纳为下面的三个步骤：

1. BIOS自检（POST）。

BIOS全称基本输入输出系统（Basic Input/Output System），是在计算机开机时最先工作的系统。它会自检电脑的硬件设备（如CPU、内存、硬盘、其他外围设备等）是否正常。如果存在问题，那么BIOS会通过警告声或者灯光等方式提示用户。

2. 引导扇区的加载。

在BIOS检测到硬件设备正常之后，根据预先设定的启动顺序（如硬盘优先），BIOS会把启动设备上的引导扇区加载到内存中。引导扇区是硬盘分区中的第一个扇区（通常为512字节），它包含有引导程序的代码。

3. 执行引导程序并加载操作系统。

引导程序一旦加载到内存中，将被执行。引导程序会完成一系列初始化的工作，最后把操作系统加载到内存里面，然后跳转到操作系统入口点开始执行。

总结

引导程序虽然只是操作系统启动过程的一个环节，但是它却起到了关键的作用。在操作系统启动前，引导程序相当于一座桥梁，它将硬件和操作系统连接在一起，确保它们之间正常工作。因此，我们需要重视引导程序的编写和实现，以保证系统能够正常启动。