引導是計算機開始輸入時常採用的一種手段。計算機啟動後，由設備來實現少量指令和數據的輸入，然後由它們再輸入其他程式，這種過程稱為引導。微型計算機中的引導程式可將用戶通過鍵盤打入的程式及數據引導輸入到隨機存儲器中。
基本介紹
- 中文名：引導程式
- 外文名：boot loader
- 領域：計算機
- 性質：程式
簡介,第一台商業計算機,個人電腦啟動設備,智慧型手機,
簡介
引導程式（英語：boot loader）位於電腦或其他計算機套用上，是指引導作業系統的程式。引導程式啟動方式及程式視套用機型種類而不同。例如在普通的個人電腦上，引導程式通常分為兩部分：第一階段引導程式位於主引導記錄（MBR），用以引導位於某個分區上的第二階段引導程式，如NTLDR、BOOTMGR和GNU GRUB等。
簡單的boot loader的虛擬彙編碼，如其後的八個指令：
- 第一：將P暫存器的值設為8
- 第二：檢查紙帶（paper tape）讀取器，是否已經可以進行讀取
- 第三：如果還不能進行讀取，跳至1
- 第四：從紙帶讀取器，讀取一byte至累加器
- 第五：如為帶子結尾，跳至8
- 第六：將暫存器的值，存儲至P暫存器中的數值所指定的地址
- 第七：增加P暫存器的值
- 第八：跳至1
但是隨著計算機作業系統越來越複雜，位於主引導記錄的空間已經放不下引導作業系統的代碼，於是就有了第二階段的引導程式，而MBR中代碼的功能也從直接引導作業系統變為了引導第二階段的引導程式。對於UEFI系統，已由EFI應用程式（即EFI分區中的.efi檔案）取代MBR和PBR，UEFI會載入引導程式的.efi檔案，再由引導程式載入作業系統。MBR和PBR程式通常是用彙編語言編寫的，會調用BIOS中斷調用；而.efi檔案則是PE格式的檔案，可用C語言編寫。
在計算機中， 引導或者引導程式是計算控制系統的一個初始化過程。引導過程可以使“硬引導”，如：開機通電後硬體診斷；也可以使“軟引導”，此時會跳過開機自啟。一些系統中軟啟動過程中，RAM可以不清零。軟啟動和硬啟動都可以通過硬體發起，如按下電源開關；也可以通過軟體命令來進行。當正常、有效的運行環境達到後，啟動完成。引導裝載程式是計算機開機自檢完成後裝載作業系統或者其他系統軟體的電腦程式。自檢完成後運行引導裝載程式，然後再載入並運行軟體。引導裝載程式可以從永存體（硬碟）裝載到主記憶體中。一些老計算機中，引導裝載程式可以從打孔卡、穿孔紙帶、或者磁帶中載入到主記憶體中。啟動裝載程式載入且執行完成啟動的程式。和POST程式相似，啟動裝置代碼可以存儲在永久存儲體位置中，也可以為硬連線的形式。 當代通用計算機中，啟動過程通常包含開機自檢、定位以及初始化外圍設備、然後找到、載入、並開始一個作業系統。睡眠和休眠過程不包含啟動。一些嵌入式系統不要求可察的啟動序列，可以直接運行存儲在ROM中的可運行程式。所有計算機系統都是狀態機，只有重啟才可能返回到初始狀態。 引導在英文中為"boot"，是bootstrap的縮寫，源自於短語"pull oneself up by one's bootstraps"，即"靠自己振作起來"。如果大部分軟體需要通過其他已運行的程式載入到計算機中，則必須存在一個將初始軟體載入到計算機中的機制。 各種類型的唯讀記憶體可以解決此類的矛盾體——允許計算機帶有可被擦除的啟動程式。隨著ROM容量的變大，更加精細的啟動程式得以實現。
第一台商業計算機
早期可程式商業計算機，如UNIVAC I和IBM 701，會包含執行完整的輸入輸出操作的指令。相同的硬體邏輯可以被用來載入穿孔卡片的內容，或者其他輸入媒體，如磁鼓或者磁帶，這些引導程式可以通過按鍵啟動。IBM701 計算機擁有一個 "Load" 按鈕，此按鈕可以將打孔卡片的前 36個bit字讀入到主存中。左18-bit 半字被視為指令而執行，通常用來將額外的字讀入到記憶體中。隨後被載入的引導程式被執行，反過來無需更多地人為操作從媒介中載入更大的程式到記憶體中。隨後計算機跳轉到記憶體位置001，讀取存儲的第一個指令。第一條指令一般是相同的：將前80個記憶體位置的信息移到一個匯集區域（打孔卡片2，3，4...)。一旦信息被移動到這些區域後，機器跳轉到080位置（讀取一個卡片），然後下一個卡片將被讀取，並處理相關信息。 同期的其他IBM計算機有著相似的特性。IBM1401系統使用讀卡器從打孔卡片中載入一個程式。打孔卡片中存儲的80個字元被讀入到記憶體地址001~080。
個人電腦啟動設備
啟動設備（英語：boot device）是指作業系統可被從其上載入的設備。現代計算機的UEFI和BIOS都支持從多種設備中啟動，如：硬碟（裝有MBR或者GPT引導）、光碟機、USB大容量存儲設備（隨身碟、SD卡等），或者從網卡啟動（使用PXE）。
通常，固件（UEFI 和 BIOS）都會允許用戶設定啟動順序（英語：boot order）。如果將啟動順序設為“第一：DVD 驅動器；第二：硬碟驅動器”，固件會先嘗試從 DVD 驅動器啟動，如果失敗（比如驅動器中沒有 DVD）則會再嘗試從本地的硬碟驅動器啟動。
假設有一台 PC，硬碟上裝有Windows 10，用戶可以設定啟動順序為上述順序，然後插入LinuxLive CD，這樣就可以直接試用Linux。這樣的過程就是一種雙重引導，即計算機加電自檢（POST）後允許用戶選擇所用的作業系統。這個例子中用戶是通過 CD 的插入、移除來選擇作業系統的，更常見的情況是直接使用鍵盤從BIOS或UEFI的引導選單（英語：boot menu）中選擇，引導選單通常可以通過在 POST 時按Delete或F11進入。
智慧型手機
現代的智慧型手機具備作業系統，系統在啟動之前需要通過boot loader啟動，手機啟動的時候基帶執行初始化，然後引導系統核心，直到系統啟動。智慧型手機生產廠商通常在出廠時鎖定了手機的boot loader，以防止用戶誤操作損壞了系統檔案造成手機功能異常，部分廠商會給開發者或普通用戶發放boot loader解鎖碼，這通常需要步驟眾多的申請，鎖定boot loader能部分有效阻止惡意程式對手機造成的破壞，部分用戶或開發者會通過解鎖boot oader以獲得更多的功能和許可權，這通常會帶來使用風險。
