操作系统启动过程

系统运维 2023-08-13 捡田螺的小男孩 手机阅读
  • BIOS读入硬盘第1磁道，第一扇区的程序，一共512字节，读取到内存0x7c00到位置。这部分内容是源码中boot/bootsect.s的内容，CPU将从0x7c00处开始执行bootsect.s中的指令。此时CPU处于实模式。

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  • 执行bootsect.s代码，会将0x7c00 - 0x7e00的内容，也即是整个bootsect.s内容拷贝到0x90000 - 0x90200。然后跳转到新区域继续执行bootsect.s的代码

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  • 继续执行bootsect.s代码的时候，CPU会继续从磁盘读入后续4个扇区的内容，也即是boot/setup.s的程序，一共 4 * 512字节，然后写入到0x90200 - 0x90a00区域。紧接着继续从磁盘读入 system 模块，写入到内存0x10000 - 0x90000区域（不一定占满全部，只是假设了system模块大小不会超过0x80000的大小，即512KB）。bootsect.s就执行完了，准备开始执行setup.s

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  • 执行setup.s代码的时候，系统会通过BIOS获取机器的一些参数信息，比如说内存大小，显存信息等，这些数据放置在0x90000 - 0x90200区域内。也就是说把bootsect.s的代码给覆盖了。

    • 操作系统启动过程-每日运维

    具体这块区域中记录了什么，如下图

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  • 继续执行setup.s，系统会将system模块整体移动到0x00000 - 0x80000 的区域。然后开启CPU保护模式，将程序指针跳转到0x00000，开始执行system中的代码

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  • system的开头是boot/head.s的程序，主要做了CPU保护模式下一些寄存器的初始化，页表初始化等操作。最后跳转至/init/main.c中 的main函数，操作系统从此开始进行自身的初始化工作，开始运行。

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    参考

  • www.oldlinux.org/Book-Lite/
  • www.bilibili.com/video/BV19r…
  • time.geekbang.org/opencourse/…