linux 开机过程分析

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1、这篇文章的目的，在将linuxkernel的boot部份做一个介绍，因为笔者觉得很少有这样的文章介绍一个作业系统最最开始的一步--把kernel本身载入至内存中，同时进行一些机器相关(machinedependent)的初始化工作，由于linux刚好使用的是大家最熟悉的386，486系列PC，所以在说明其程序流程时，也刚好可以对其相关的PC硬体架构做探讨，可以说是一举两得，不过，我必须假设读者对于组合语言及PC最基础的架构，如寄存器，分段，分页，中断服务等有大概的认识。　  读者可在linuxsourcecode的/boot子目录下找到几个以.S作为副档名的组合语言档，

2、本文要说明的即是其中的bootsect.S及setup.S两个档案，及尽量简单的说明其所牵涉的相关硬体部份。bootsect.S　　这个程序是linuxkernel的第一个程序，包括了linux自己的bootstrap程序，但是在说明这个程序前，必须先说明一般IBMPC开机时的动作(此处的开机是指"打开PC的电源"):　　一般PC在电源一开时，是由内存中地址FFFF:0000开始执行(这个地址一定在ROMBIOS中，ROMBIOS一般是在FEOOOh到FFFFFh中)，而此处的内容则是一个jump指令，jump到另一个位于ROMBIOS中的位置，开始执行一系列的动作，包

3、括了检查RAM，keyboard，显示器，软硬磁盘等等，这些动作是由系统测试码(systemtestcode)来执行的，随着制作BIOS厂商的不同而会有些许差异，但都是大同小异，读者可自行观察自家机器开机时，萤幕上所显示的检查讯息。　　紧接着系统测试码之后，控制权会转移给ROM中的启动程序(ROMbootstraproutine)，这个程序会将磁盘上的零道零扇区读入内存中这篇文章的目的，在将linuxkernel的boot部份做一个介绍，因为笔者觉得很少有这样的文章介绍一个作业系统最最开始的一步--把kernel本身载入至内存中，同时进行一些机器相关(machinede

4、pendent)的初始化工作，由于linux刚好使用的是大家最熟悉的386，486系列PC，所以在说明其程序流程时，也刚好可以对其相关的PC硬体架构做探讨，可以说是一举两得，不过，我必须假设读者对于组合语言及PC最基础的架构，如寄存器，分段，分页，中断服务等有大概的认识。　  读者可在linuxsourcecode的/boot子目录下找到几个以.S作为副档名的组合语言档，本文要说明的即是其中的bootsect.S及setup.S两个档案，及尽量简单的说明其所牵涉的相关硬体部份。bootsect.S　　这个程序是linuxkernel的第一个程序，包括了linux自己的b

5、ootstrap程序，但是在说明这个程序前，必须先说明一般IBMPC开机时的动作(此处的开机是指"打开PC的电源"):　　一般PC在电源一开时，是由内存中地址FFFF:0000开始执行(这个地址一定在ROMBIOS中，ROMBIOS一般是在FEOOOh到FFFFFh中)，而此处的内容则是一个jump指令，jump到另一个位于ROMBIOS中的位置，开始执行一系列的动作，包括了检查RAM，keyboard，显示器，软硬磁盘等等，这些动作是由系统测试码(systemtestcode)来执行的，随着制作BIOS厂商的不同而会有些许差异，但都是大同小异，读者可自行观察自家机器开

6、机时，萤幕上所显示的检查讯息。　　紧接着系统测试码之后，控制权会转移给ROM中的启动程序(ROMbootstraproutine)，这个程序会将磁盘上的零道零扇区读入内存中(这就是一般所谓的bootsector，如果你曾接触过电脑病毒，就大概听过它的大名)，至于被读到内存的哪里呢?--绝对位置07C0:0000(即07C00h处)，这是IBM系列PC的特性。而位在linux开机磁盘的bootsector上的正是linux的bootsect程序，也就是说，bootsect是第一个被读入内存中并执行的程序。现在，我们可以开始来看看到底bootsect做了什么。第一步　　首先

7、，bootsect将它"自己"从被ROMBIOS载入的绝对地址0x7C00处搬到0x90000处，然后利用一个jmpi(jumpindirectly)的指令，跳到新位置的jmpi的下一行去执行，关键的assemblycode如下:.(搬移bootsect本身)..jmpigo,INITSECgo:...　　表示将跳到CS为0x9000，IP为offset"go"的位置(CS:IP=0x9000:offsetgo)，其中INITSEC=0x9000定义于程序开头的部份，而go这个label则恰好是下一行指令所在的位置。第二步　　接着，将其它