16.3 主引導目錄（MBR）結構及作用

MBR 也就是主引導記錄，位于硬盤的 0 磁道、0 柱面、1 扇區中，主要記錄了啟動引導程序和磁盤的分區表。我們通過圖 1 來看看 MBR 的結構。

圖 1 MBR的結構

MBR 共占用了一個扇區，也就是 512 Byte。其中 446 Byte 安裝了啟動引導程序，其后 64 Byte 描述分區表，最后的 2 Byte 是結束標記。我們已經知道，每塊硬盤只能劃分 4 個主分區，原因就是在 MBR 中描述分區表的空間只有 64 Byte。其中每個分區必須占用 16 Byte，那么 64 Byte 就只能劃分 4 個主分區。每個分區的 16 字節的規劃如表 2 所示。

大家注意到了吧，MBR 中最主要的功能就是存儲啟動引導程序。

啟動引導程序的作用

BIOS 的作用就是自檢，然后從 MBR 中讀取出啟動引導程序。那么，啟動引導程序最主要的作用就是加載操作系統的內核。當然，每種操作系統的啟動引導程序都是不同的。

每種操作系統的文件格式不同，因此，每種操作系統的啟動引導程序也不一樣。不同的操作系統只有使用自己的啟動引導程序才能加載自己的內核。如果我的服務器上只安裝了一個操作系統，那么這個操作系統的啟動引導程序就會安裝在 MBR 中。BIOS 調用 MBR 時讀取出啟動引導程序,就可以加載內核了。

但是在有些時候，我的服務器中安裝了多個操作系統，而 MBR 只有一 個，那么在 MBR 中到底安裝哪個操作系統的啟動引導程序呢？

很明顯，一個 MBR 是不夠用的。每塊硬盤只能有一個 MBR 是不能更改的，所以不可能増加 MBR 的數量。系統只能在每個文件系統（可以看成分區）中單獨劃分出一個扇區，稱作引導扇區（Boot Sector)。每個分區的引導扇區中也能安裝啟動引導程序，也就是說，在 MBR 和每個單獨分區的引導扇區中都可以安裝啟動引導程序。這樣多個操作系統才能安裝在同一臺服務器中（每個操作系統要安裝在不同的分區中），而且每個操作系統都是可以啟動的。

還有一個問題，BIOS 只能找到 MBR 中的啟動引導程序，而找不到在分區的引導扇區中的啟動引導程序。那么，要想完成多系統啟動，我們的方法是増加啟動引導程序的功能，讓安裝到 MBR 中的啟動引導程序（GRUB）可以調用在分區的引導扇區中的其他啟動引導程序。

因此，啟動引導程序擁有以下功能：

加載操作系統的內核。這是啟動引導程序最主要的功能。

擁有一個可以讓用戶選擇的菜單，來選擇到底啟動哪個系統。大家如果在服務器上安裝過雙 Windows 系統，就應該見過類似的選擇菜單，不過這個選擇菜單是由 Windows 的啟動引導程序提供的，而不是 GRUB。

可以調用其他的啟動引導程序，這是多系統啟動的關鍵。不過需要注意的是，Windows 的啟動引導程序不能調用 Linux 的啟動引導程序，所以我們一般建議先安裝 Windows，后安裝 Linux，是為了將 Linux 的啟動引導程序安裝到 MBR 中，覆蓋 Windows 的啟動引導程序。

當然，這個安裝順序不是絕對的，就算最后安裝了 Windows，我們也可以通過手工再安裝 GRUB 的方法，來保證 MBR 中安裝的還是 Linux 的啟動引導程序。

下圖為我們展示了啟動引導程序的作用。

圖 2 啟動引導程序的作用

Linux Windows

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