Биос всегда прыгает на первый сектор (512Б) почему? это какое-то ограничение BIOS?

Во-первых, я не специалист по загрузке, но хотел бы понять это лучше.

1) Система загружается в BIOS, а BIOS переходит в первый загрузочный сектор, который составляет первые 512 байтов, а оттуда он читает первые 440 байтов. Это называется загрузчиком или загрузочной лентой, этот код, в свою очередь, делает все за нас, он перескакивает (для следующих этапов), считывает таблицу разделов, при необходимости следует за подписью fdisk (флагом загрузки) и т. Д. У меня в голове очень простой вопрос. Может быть это будет тупой вопрос :(

2) почему BIOS может читать только первый сектор (512 байт), из-за этого крошечного места загрузчики не могут туда поместиться, они должны переходить от этапа к этапу. Почему BIOS не может прочитать более 512 байт? Пока скажем, что BIOS может читать первые 100 МБ. 100 МБ более чем достаточно, чтобы вместить туда загрузчик, не нужно прыгать, мы можем написать для него хорошие полнофункциональные загрузчики, которые могут дать приятный графический интерфейс конечному пользователю. (UEFI точно такой же, создав отдельный раздел)

3) Почему только 512Байт? почему BIOS не может пойти дальше этого?

4) Я слышал, что BIOS рассчитан на что-то вроде 8-битных процессоров (может, я совершенно ошибаюсь). Не могли бы вы мне это объяснить?

Извините за длинное описание, но я новичок в stackoverflow. Я хотел добавить красивую схему расположения дисков, но там написано, что у меня должно быть как минимум 10 репутации. Заранее спасибо.


person user1702193    schedule 04.04.2014    source источник
comment
Исторические причины. Как уже отмечалось, новые подходы вытеснили необходимость увеличения пространства.   -  person user2864740    schedule 04.04.2014
comment
Какие исторические причины? Мне действительно нужно это понять. Заранее спасибо.   -  person user1702193    schedule 08.04.2014
comment
Этот метод загрузки должен был работать на оригинальном ПК IBM 1982 года, который стандартно поставлялся с 16 КБ ОЗУ. Эти 16 КБ содержат данные BIOS, ОС (MS-DOS), приложения и все остальное. При таком небольшом объеме оперативной памяти инженерам приходилось использовать ее консервативно.   -  person    schedule 10.04.2014
comment
Здравствуйте, спасибо за ответ, я слышал, что он был разработан для IBM-PC 5150, который использовал Intel 8088, который был 16-битным процессором и использовался для доступа к 1 МБ ОЗУ. Итак, я могу понять, что было большое ограничение памяти, но все же почему BIOS превышает 512 байт. Почему BIOS не может адресовать более 512 байт пространства. Это ограничение ОЗУ не позволяет BIOS превышать 512 байт. Спасибо.   -  person user1702193    schedule 10.04.2014


Ответы (1)


Когда ПК впервые появился на сцене, у них было не более 640 КБ оперативной памяти, и это были модели класса люкс.

Первый IBM XT (ласково названный «Танк», потому что он был светло-зеленым и имел прочный стальной корпус) имел только чип BIOS 8k, а 512k (пол мегабайта) стали стандартом, когда начались совместные войны.

В этих первых ПК не было концепции жесткого диска, жестких дисков с большими многопластинчатыми предметами, которые выглядели как полка для торта со стеклянной крышкой (как вы могли бы видеть в кофейне) и обычно были настолько тяжелыми, что на них уходило 2 штуки. или 3 человека, чтобы поднять их.

Часто эти большие корпуса с пластинами, которые в то время когда-либо подключались только к мэйнфреймам, были слишком большими, чтобы их можно было даже рассматривать для настольных ПК, поэтому вместо них использовались дискеты.

Первые круглые из этих дискет вмещали не более 300 тыс. Дисков и имели квадратную форму 5,25 дюйма и толщину около 2,5 миллиметра, некоторые из них были двусторонними, поэтому вмещали 600 тыс. Дисков. Существовал также ряд различных типов программного обеспечения и микросхем дискового кодировщика, которые могли читать / писать с разной плотностью, но, в конечном итоге, место на них было очень и очень ограниченным.

Добавьте к этому тот факт, что большинство BIOS в то время имели размер от 16k до 32k, и вам нужно было как можно больше разместить, чтобы машина заработала и работала, а в случае IBM подходила базовая версия на базе ROM. интерпретатор, так что без внешней операционной системы компьютер все еще можно было использовать для общих вычислительных задач.

Все эти ограничения означали, что чем меньше, тем лучше.

Вместо того, чтобы иметь сплющенный размер диска с большим монолитным загрузчиком, было лучше `` отформатировать '' эти дискеты так, чтобы большая часть пространства была пространством пользователя, и позволяла конечному пользователю эффективно настраивать загрузочное программное обеспечение (например: удаление частей ОС, которую они не использовали), поэтому начальный загрузчик, который запускал все, был ограничен первыми 512 байтами диска.

Другая основная причина заключалась в том, что в то время было доступно множество различных дисковых систем (помните, что это было задолго до стандартизации отрасли), поэтому размещение чего-то в самом начале диска было гарантировано, независимо от того, насколько странно работала ОС. настройте остальную часть диска для собственного использования, потому что не было никакого поиска, вам не нужно было смотреть на метки формата и пытаться понять какой-то странный формат каталога. Вы просто переместили головку диска в исходное положение, а затем прочитали 512 байтов, вот и все.

Как только компания Phoenix произвела первый клон IBM Bios и выиграла у IBM в суде, когда компания попыталась предъявить иск за кражу интеллектуальной собственности, шлюзы открылись. Почти в мгновение ока все начали создавать системы BIOS, и рынок ПК, который мы знаем сегодня, превратился в беспорядок стандартов в интерфейсах всех типов.

Довольно скоро началась привязка к поставщику, поэтому IEE / ANSI / ISO и другие органы по стандартизации начали устанавливать закон, делая спецификацию того, как КАЖДЫЙ должен был оставаться совместимым со всеми остальными, эти стандарты оставались верными на протяжении всего времени. тоже сегодняшняя современная эпоха вычислений.

К тому времени, когда у нас появились массивные жесткие диски и загрузочные компакт-диски, USB-накопители и всевозможные другие вещи, эти стандарты (частью которых был загрузочный сектор 512 байт) настолько глубоко укоренились в более широкой схеме вещей, что это было невозможно. чтобы изменить их.

Лишь несколько смелых компаний осмелились вступить на эту территорию и имели ограниченный успех. Sun Micro Systems, например, была одной из немногих отважных. Если вы посмотрите на Sun Raq3 (вы можете купить их на Ebay почти бесплатно), у них есть загрузчик, который точно имитирует то, что делает загрузчик на диске ПК, но он загружается из ROM до второго этапа, где он немедленно ищет раздел / boot на стандартной разметке дисков на базе Linux, поэтому, хотя диски на этих машинах все еще имеют стандартный 512-байтовый загрузочный блок, он фактически не используется.

Надеюсь, это даст вам понимание, которое вы хотите, учитывая, что я многое пережил, я тоже многое могу вспомнить, включая машины, которые не использовали 512-байтовый загрузочный блок.

person shawty    schedule 27.05.2014
comment
не было понятия о жестком диске не верно. Жесткие диски 5,25 полной высоты определенно были доступны в эпоху ПК и XT, хотя, будучи дорогими, они были дополнительным оборудованием, а не стандартным, пока цены не снизились. - person nobody; 30.05.2014
comment
Конечно, они не были доступны широкой публике, и все, кого я знал в то время, за исключением хардкорных инженеров, которые на самом деле использовали этот «новый» материал, никто не имел ни малейшего понятия. Для среднего потребителя это утверждение является (или было) правдой. - person shawty; 30.05.2014
comment
ST-506 представлял собой жесткий диск 5 МБ 5,25, представленный в 1980 г. и доступный для широкая публика на открытом рынке, хотя и по очень высокой цене. Неверно сказать, что единственные жесткие диски эпохи PC / XT были размером с коробку для торта. - person nobody; 30.05.2014
comment
Я не оспариваю это, я говорю, что широкой публике (даже несмотря на то, что диск был выпущен) никто не знал, что он доступен, БОЛЬШИНСТВО людей все еще использовали дискеты, поэтому я считаю, что мой комментарий все еще в силе . - person shawty; 30.05.2014
comment
Учитывая высокую цену, широкая публика даже не рассматривала «экзотический» жесткий диск в качестве опции. Спорить о том, был ли он в каталоге производителей, является грубым занятием и дает право на выбор «бронизма». - person Stevetech; 08.06.2014
comment
Не в совместимых устройствах, которых у них не было, 512k уже были стандартом к тому времени, когда Compaq появился на рынке. а что касается 32 / 64k «На самом деле», вы все еще ошибаетесь, потому что первый производственный BIOS для первого выпуска XT включал только базовый загрузчик и ROM-Basic в чипе 8k. - person shawty; 25.12.2014