操作系统启动过程探究_刘智健new

《操作系统启动过程探究_刘智健new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第19卷第2期鄂州大学学报2012年3月Vol．19No．2JournalofEzhouUniversityMar．2012操作系统启动过程探究1,2刘智健（1.湖北工业大学计算机学院，湖北武汉430068；2.鄂州职业大学中职学院，湖北鄂州436000）摘要：启动代码在一个操作系统中一般处于被忽视的地位，而它的作用却是非常重要的，只有这些代码被正确执行，才能引导操作系统到指定位置并得以展现其强大的功能。关键词：初始化；BIOS；GDT；LDT；中断响应中图分类号：TP393.0文献标识码：A文章编号：1008-9004（2012）02-0026-05操作系统是一种非常复杂的软件。由于它是

2、BIOS主要是开启硬件并设置好操作系统的启动运行在“裸机”上的第一层软件，因此操作系统和环境。它主要包括三个部分：POST（系统自检），安计算机硬件是紧密结合在一起的。学习操作系统，装和启动。不仅需要软件设计方面的理论，还需要对计算机POST的主要功能是测试并安装BIOS检测到硬件方面的理论和知识充分了解。正由于它的基的硬件组件，作为POST的一部分，硬件设备会注础性和重要性，有关操作系统理论的相关著作也册对应的中断值。为了方便起见，INTEL平台所有数不胜数，但是有关系统如何引导启动的详细过的硬件设备会对应13H中断，这使得程序员激活程却大都语焉不详，不少都是在附录中一笔带过。这个软件中

3、断去和BIOS里的磁盘等硬件设备代[2]笔者在实际教学过程中发现，如果不把这些知识码联系。以前的操作系统例如DOS主要依赖于讲解清楚，对于课堂教学的效果，对于上机实习的BIOS去提供一个硬件设备渠道，现在更新一些的操作无疑要大打折扣。操作系统在运行时使用它们自己的32位驱动程本文主要讲解了系统引导的一般过程，并结序，而在启动时还是使用BIOS来从磁盘上载入操合开源操作系统minix的启动文件分析，编写了一作系统。段程序代码，对操作系统学习作一些有益的探讨。当POST完成以后，BIOS会提供给使用者进1系统启动入“SETUP”模式的机会，在这里用户可以改变一个操作系统的启动大致上可以分成三个

4、部BIOS的设置，包括启动顺序的设置。分：首先是BIOS(BasicInput-OutputSystem)运BIOS的最后一个操作是执行19H中断，它将行，接着是引导程序的调用，最后就进入到操作系会载入第一个启动设备的第一个扇区。这里存放统内核文件。的是引导程序，执行19H中断会把控制权交给启1.1BIOS动程序。硬盘和其它设备诸如CD—ROM等都可系统启动时最先执行的是BIOS代码。当计算以作为启动设备出现在列表中，它们的顺序由用机电源打开，会给CPU的RESET引脚送出一个电户在“SETUP”模式中设置。信号，X86CPU就会将CS的值置为0XFFFF,IP的1.2引导加载程序值置为0

5、X0000，从而执行0XFFFFFF0处的代码，当BIOS把启动设备的第一个扇区载入[1]而这个地址正映射对应着ROM中BIOS的内容。RAM，引导程序开始运行。在硬盘设备中，第一个收稿日期：2011-12-16作者简介：刘智健（1976-），男，湖北鄂州人，鄂州职业大学中职学院教师，湖北工业大学计算机学院在读工程硕士研究生，主要从事计算机系统结构方面的研究。第2期刘智健：操作系统启动过程探究27扇区被称为MBR，MBR中除了包括引导程序，还段（TSS），它定义为在英特尔词汇的任务。初始化包括硬盘的分区表信息。MBR的大小被严格限制序列的难题之一是，在内核中执行的代码，首先必在一个扇区51

6、2字节，而且是第一个分区的0柱须是能够变成其自身运行状态。所有其他进程在面，0磁头，1扇区。这个大小的规定极大限制了它运行时通过内核函数来创建，例如UNIX的FORK的功能。典型的引导程序已经被高度集成在操作（）调用，然而，最初的过程必须自己做到FORK（）系统中，这使得引导程序更加灵活，可以分级分步调用所完成的所有功能。来执行。虽然进程0是负责大部分UNIX系统上的内一个多级的引导程序可以在512字节的限制核数据结构生成的，对用户来说最熟悉是进程1，下实现更多的功能和灵活性。不象一个单级的程通常被称为init进程，是进程0生成的第一个进序直接载入操作系统，多级引导程序分成了一定程。进程1

7、主要处理用户空间初始化。术语“用户数量的小程序来实现它的功能，它们之间按特定空间”是指编写运行在用户模式，这意味着在x86顺序执行。这种结构允许在MBR上有一个主引导系统上的代码运行在特权级3。相比之下，进程0程序，然后加载执行引导程序的下一级，下一级可完全在内核空间运行，例如：在x86系统上，这意以有多个层次，并可存放在硬盘上的任意位置，这味着运行在特权级0。根据操作系统的不同，进程样就突破了512字节的限制。这种结构