想了解引导加载程序/GRUB？

Question

因此，据我所知，BIOS 是固件，即内置于硬件中且独立于操作系统的软件。

但是我们有启动操作系统的引导加载程序。

但是我们有像 GRUB 这样的引导加载程序，但似乎也是以 Linux 为中心的引导加载程序？

我有点困惑为什么会这样。每个 BIOS 都使用 GRUB 吗？所有硬件都带有内置引导加载程序吗？像 GRUB 这样的东西能启动 Windows、Linux、Mac 等吗？

我试图了解我们从独立于操作系统到依赖于操作系统，从硬件/固件方面转向“我们安装的任何操作系统”方面的分界点。

编辑：

试图用另一种方式来表达。

假设我走进一家商店并购买了一台预制的 Windows 笔记本电脑。我把它递给你，你检查它然后说，“好吧，它正在使用这个 BIOS、这个引导加载程序、这个操作系统。”

我说“很酷。现在你能擦掉 Windows 并在它上面安装 Ubuntu 吗？我希望这台笔记本电脑是一台 Ubuntu 笔记本电脑，而不是 Windows。”

这可能吗？您需要更改引导加载程序吗？你怎么知道要把它改成什么？如果我给你一台 Macbook Pro 会怎样？我们可以擦除它并使其成为 Windows 计算机吗？我们可以擦除它并使其成为 Ubuntu 计算机吗？

是什么决定了这里的兼容性和必要性？出售笔记本电脑时，是否会根据操作系统预装引导加载程序？什么决定了我们可以根据我们想要的操作系统将其更改为什么？首先是什么决定了我们可以运行什么操作系统？

我试图围绕硬件、BIOS、引导加载程序和操作系统之间的关系进行思考。

Answer 1

请不要混淆步骤是：

基本步骤是：

 1. The BIOS/UEFI locates and executes the boot program or bootloader.
 2. The bootloader loads the kernel.
 3. The kernel starts the `init` process (with a PID of 1).
 4. init manages system initialization, using conventional 'sysvinit' startup scripts, or
          using 'Upstart' or systemd.

当所述独立于OS的步骤结束GRUB由加载BIOS/UEFI。它的工作是加载任何bootloader存在的东西。

来自 bodhi.zazen 给出的链接：

GRUB 被设计为与多重引导规范兼容，该规范允许 GRUB 引导许多版本的 Linux 和其他免费操作系统；它还可以链式加载专有操作系统的引导记录？视窗。

现在，如果您要擦除 Windows，所有硬件都不会预先安装 GRUB，那么您将安装 GRUB 来帮助boot upUbuntu。它通常存储在称为MBR主引导记录的部分中，BIOS/UEFI将在其中查找。MBR512MB大小差不多。

          MBR
      ---------  -----
      |          |
      |          |
      |          | 446 bytes --- GRUB program code.
      |          |
      |          |
      |          |
      |          -----
512   |          -----                                            ----------
bytes |          | Partition 1 - 16 bytes                                  |
      |          |----                                                     |
      |          | Partition 2 - 16 bytes              <----Partiton Table |
      |          |----                                                     |
      |          | Partition 3 - 16 bytes                                  |--> 64byts
      |          |----                                                     |
      |          | Partition 4 - 16 bytes { 0x55AA } -> Magic Number       |
      |          |                                                         |
      ---------  -----                                            ---------|

你问：

“什么决定了兼容性和支持？硬件？引导程序？我不明白它们之间的关系”

该kernel之间的接口hardware和user并确定OS将与你的内核工作，它是建立在工作或交互与你hardware。如果引导加载程序加载了kernel并且这不适用于您hardware的加载程序，那么您的加载程序会抱怨，但由它kernel来确定它是否hardware与其中找到的已编译模块匹配良好。

Windows 有自己的bootloader名称EFI bootloader，GRUB适用于基于 Linux 的系统而不是 Windows。看看这个不同的引导加载程序。

请注意，UEFI（统一可扩展固件接口）是较新系统上的较新类型 BIOS：

统一可扩展固件接口 (UEFI) 是一种规范，用于定义操作系统和平台固件之间的软件接口。UEFI 取代了最初存在于所有 IBM PC 兼容个人计算机中的基本输入/输出系统 (BIOS) 固件接口，大多数 UEFI 固件实现为 BIOS 服务提供了传统支持。

进一步阅读：

https://opensource.com/article/17/2/linux-boot-and-startup

https://en.wikipedia.org/wiki/Unified_Extensible_Firmware_Interface