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标题: 操作体系启动的过程 [打印本页]
作者: 自由的羽毛    时间: 2024-6-28 01:51
标题: 操作体系启动的过程
目次

操作体系，启动！

大抵过程

​        盘算机的工作方式是取指执行，而执行其的前提是内存中有代码。操作体系刚开始并不是在内存中，而是在磁盘上，因此第一步须要将其以肯定的方式从磁盘读入内存。
（1）x86PC刚开机时CPU处于实模式（和保护模式对应），寻址方式为CS左移四位+IP
（2）开机时，CS = 0xFFFF；IP = 0X0000
（3）寻址0xFFFF0（ROM BIOS映射区）
开机时内存中唯一有代码的地方
（4）查抄RAM，键盘，表现器，软硬磁盘
（5）将磁盘0磁道0扇区（引导扇区，操作体系的第一段代码bootsect.s）读入0x7c00处
一个扇区512字节
.s 汇编代码
（6）设置cs = 0x7c0，ip = 0x0000
以下摘自《Linux内核完全注释》
​        这里先总的说明一下 Linux 操作体系启动部门的主要执行流程。当 PC 的电源打开后，80x86 结构的 CPU 将自动进入实模式，并从地点 0xFFFF0 开始自动执行程序代码，这个地点通常是 ROM-BIOS 中的 地点。PC 机的 BIOS 将执行某些体系的检测，并在物理地点 0 处开始初始化中断向量。今后，它将可启 动设备的第一个扇区(磁盘引导扇区，512 字节)读入内存绝对地点 0x7C00 处，并跳转到这个地方。启 动设备通常是软驱或是硬盘。这里的叙述是非常简朴的，但这已经足够理解内核初始化的工作过程了。
​        Linux 的最最前面部门是用 8086 汇编语言编写的(boot/bootsect.s)，它将由 BIOS 读入到内存绝对地 址 0x7C00(31KB)处，当它被执行时就会把自己移到绝对地点 0x90000(576KB)处，并把启动设备中后 2kB 字节代码(boot/setup.s)读入到内存 0x90200 处，而内核的其它部门(system 模块)则被读入到从地点 0x10000 开始处，因为当时 system 模块的长度不会超过 0x80000 字节大小(即 512KB)，所以它不会覆 盖在 0x90000 处开始的 bootsect 和 setup 模块。后面 setup 程序将会把 system 模块移动到内存起始处，这 样 system 模块中代码的地点也即等于实际的物理地点，便于对内核代码和数据的操作。图 3-1 清晰地显 示出 Linux 体系启动时这几个程序或模块在内存中的动态位置。其中，每一竖条框代表某一时候内存中各程序的映像位置图。在体系加载期间将表现信息"Loading..."。然后控制权将传递给 boot/setup.s 中的代 码，这是另一个实模式汇编语言程序。

重要程序

bootsect.s
  1. .globl begtext,begdata,begbss,endtext,enddata,endbss
  2. .text        //文本段
  3. begtext:
  4. .data        //数据段
  5. begdata:
  6. .bss        //未初始化数据段
  7. begbss:
  8. entry start        //关键字entry告知链接器，程序从start标号开始执行
  9. start:
  10.         mov ax, #BOOTSEG        //将ds段寄存器置为0x07c0
  11.         mov ds, ax
  12.         mov ax, #INITSEG        //将es段寄存器置为0x9000
  13.         mov es, ax
  14.         mov cx, #256                //移动计数值=256字
  15.         sub si, si                        //源地址        ds:di = 0x07c0:0x0000
  16.         sub di, di                        //目标地址        es:si = 0x9000:0x0000
  17.         rep
  18.         movw
  19.         jmpi go, INITSEG        //间接跳转,cs=0x9000,ip=go
  20.        
  21. go:        mov ax, cs                        //cs=0x9000
  22.         mov ds, ax
  23.         mov es, ax
  24.         mov ss, ax
  25.         mov sp, #0xFF00                //由于代码移动过了，所以要重新设置堆栈段的位置。sp只要指向远大于512偏移(即地址0x90200)处都可以。因为从0x90200地址开始处还要放置setup程序，而此时setup程序大约为4个扇区，因此sp要指向大于(0x200+0x200*4+堆栈大小)处
  26.        
  27. load_setup:
  28.         mov dx, #0x0000
  29.         mov cx, #0x0002
  30.         mov bx, #0x0200
  31.         mov ax, #0x0200+SETUPLEN
  32.         int 0x13                        //利用BIOS中断INT 0x13将setup模块从磁盘第二个扇区开始读到0X90200处，共读4个扇区。如果读出错，则复位驱动器，并重试
  33.         jnc ok_load_setup
  34.         mov dx, #0x0000
  35.         mov ax, #0x0000        //复位
  36.         int 0x13
  37.         j load_setup        //重读
  38.        
  39. ok_load_setup:
  40.         mov dl, #0x00
  41.         mov ax, #0x0800
  42.         int 0x13
  43.         mov ch, #0x00
  44.         seg cs
  45.         mov sectors, cx
  46.         mov ah, #0x03                //显示一些信息('Loading system...'共24个字符)
  47.         xor bh, bh                //读光标位置
  48.         int 0x10
  49.         mov cx, #24                //共24个字符
  50.         mov bx, #0x0007        //显示属性
  51.         mov bp, #msg1        //指向要显示的字符串
  52.         mov ax, #0x1301
  53.         int 0x10                //显示字符
  54.         mov ax, #STSSEG                //0x1000
  55.         mov es, ax
  56.         call read_it                //读入system模块
  57.         jmpi 0, SETUPSEG        //跳转到0x9020:0000(setup.s程序的开始处)
复制代码
setup.s

head.s


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