Linux0.11内核--启动引导过程

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　启动搬迁过程：

　　1、BIOS将磁盘引导块程序bootsect读入到内存0x7c00，开始执行指令；

　　2、bootsect将自己搬迁到内存0x90000，跳到该段中的自己的下一条指令执行；

　　3、bootsect将设备检测安装程序setup读入到0x90200；

　　4、bootsect将内核映像system读入到0x10000，跳到setup头部0x90200执行指令；

　　5、setup获取系统参数，依次保存在0x90000；

　　6、setup将system从0x10000搬迁到0x0000；

　　7、setup设置硬件寄存器和CPU状态字寄存器，进入32位保护模式，跳到system头部0x0000执行指令。

　　8、开始执行内核映像中的指令。

　　9、内核映像首部的指令（head.s）设置各个寄存器，加载中断描述符表、全局描述符表，检测芯片，

　　 对16M内存进行分页。

　　10、执行main程序。

　　

　　

　　阅读三个汇编程序和注释，很快就能了解到启动引导程序在进入main函数前作了这些事情。

　　为什么要这样搬迁和执行呢？

　　

　　简单地讲，内核启动搬迁过程是：bios装载运行bootsect，bootsect装载setup、system，运行setup

　　搬迁system。bios的行为是已经固定写好烧在主板上bios芯片里的了。不是linus所控制的，也不是

　　操作系统的范畴了。bios应该是和硬件架构紧密相关的。所以为什么bios将bootsect读到0x7c00这么

　　个怪地址，也没有其它的好讲了————对架构我不懂。 :( 

　　在加载bootsect之前，bios从0地址开始加载了中断向量表————这个是我们的汇编代码中可以使用bios中

　　断功能的基础。是在实模式中我们的原始武器和工具。按照一个中断向量占四个字节，7c00前面如果都是

　　中断向量表的话，这里应该有7c00/4 = 7936个中断向量了。应该没有这么多吧？ 可能是有空余空间供

　　扩展？ 不得而知。

　　

　　bootsect自己搬迁自己的行为，我没有找到充分的理由。

　　setup被装载到0x90200，system被装载到0x10000,这些都没有覆盖到0x7c00＋512的空间，也就不会造成

　　自己装载的咚咚覆盖了自己的指令代码的危险。而这个bootsect的512字节大小，至今也没有变化，也不

　　应该是为后续扩展所保留的。从Linus讲setup直接load到0x90200可以看出，这个512字节也应该是不会

　　变大的————由于bootsect是由bios装载的，变大了说明bios的代码和行为都变化了，这个是不现实的。

　　所以我能解释的理由就是：linus觉得bios加载的地方不爽，所以特意把它挪到0x90000和setup放在一起。

　　如果你知道这个bootsect搬迁的理由，请不吝告诉我～ 

　　

　　

　　关于setup

　　setup被bootsect装载到了0x90200，bootsect执行完之后就执行了setup代码。setup被装载到0x90200，

　　而不是其它的地方，应该是由于system占用了0x10000～0x90000，而bootsect占用了0x90000～0x90200。

　　由于0x7c00＋512地址以前的地方被bios占用了。因此setup可能的装载的地方有：0x7c00＋512后面，

　　或者0x90200后面。而在setup代码的执行过程中有一个动作，将system从0x10000搬迁到0地址。这样，

　　由于预留的512K大小的system必然把0～0x80000的内存都覆盖了。也就是说如果把setup装载在0x7e00

　　之后，则会发生自己的搬迁行为修改了自己的指令地址————这是不可以的。 

　　而且将setup装载在0x7e00，则setup的大小受到限制，不能超过0x7e00到0x10000这块地址。

　　setup获取的设备信息覆盖了0x90000的bootsect的代码。然后将system向0地址平移。这个动作覆盖了

　　系统中断和0x7c00的bootsect。

　　这个时候为什么可以覆盖中断向量表呢？ 我想是基于这么几个原因：

　　setup通过bios提供的这些工具能获取的系统参数都已经获取并保存了，工具已经没用了。在后面进入

　　保护模式后，也已经不能通过中断向量的方式来使用bios中断了。前一个原因可以通过查看后面的汇编

　　代码得到证实：后面的代码都没有再调用bios中断。第二个原因可以通过后续代码的动作和注释得到

　　证实：setup位32位保护模式加载了全局描述符表，中断描述符表。 后续发生中断时，将通过中断描述

　　符表中的项映射到中断处理代码上去。这里面原来中断向量的每一项应该是四个字节（我没有记错的话），

　　而中断描述符表中的项有八个字节————32位保护模式下，包含的中断信息更多了。 

　　

　　关于system

　　system就是Linux的内核了。内核首部的head.s的指令其实应该还是算作引导程序。放在内核中，而不是

　　像setup一样单独编出来，估计是为了后续版本更方便的修改吧————毕竟内存分页、GDT、IDT之类的东西

　　修改的可能性是很大的。 

　　为什么将system从0x10000搬迁到0地址，书上也说了，好处是对于其中的代码，线形地址和物理地址是一样

　　的，这样子写程序更方便一些————linus这样说。实际上，我感觉不搬迁也没有什么不行。代码和数据的操作

　　也应该没有什么不方便，毕竟就是汇编里面也是使用的标号。或许还是我没有理解到？

　　system加载了全局描述符表，中断描述符表。中断描述符表已经说过了，用来映射中断服务程序和中断号的。

　　全局描述符表，则是用来描述全局符号的。呵呵，这个解释。全局描述符表是一个记录各个任务的相应段信息

　　的全局表。表中两个字作为一个任务的描述项：局部描述符表LDT，任务状态段TSS。局部描述符表指向某个

　　具体任务的各个段信息（代码段，数据&堆栈段）的结构。任务状态段TSS应该是用来记录任务状态进行任务调度

　　用的吧？ 从这里看来，多进程的实现应该就是保存各个任务的上下文，进行切换和上下文处理吧。而上下文，

　　也就是寄存器状态、指令位置、数据状态了。 

　　head.s还对16M内存进行了分页。每4096字节的内存分为一页，用四个字节描述一页（应该是四个字节的32位地址

　　指向这一页的首部吧）。然后1024个页地址组成一个页表，一个页表占据一页（1024×4＝4096）。一个页表也就

　　管理了1024×4096＝4M内存。Linus的16M内存即占用了四个页表来描述。然后四个页表的地址又写到0地址开始的

　　地方，占用了16字节，形成了页目录了。 页目录从0地址开始，页表从0x1000开始。也即第0页都是页目录了。

　　按照Linus的这个处理，4096/4 × 4M ＝ 4G，也就是这个页目录的大小可以管理4G内存了。不过如果真的初始化

　　了4G的内存页，会出问题。 4G内存需要1024个页表，一个页目录，供占用1025个页面，这样页表就写过了

　　0x90000，要写到1025×1024 ＝ 0x101000，比0x90200超过很远了————后果就是现在写到0x90200＋0x400×2＝

　　0x90a00后面的全局描述符表和中断描述符表了。中断描述符表无所谓，反正是哑中断。但是描述符表被破坏了，

　　后面的就没得玩了。

　　好了，全局描述符表（多任务的容器）建好了，内存分页也做好了。 就等main来打展身手了。