操作系统初始化
操作系统初始化
BIOS: 创业指导手册
在主板上, ROM (read only memory只读存储器), 上面固化了一些初始化程序,就是 BIOS (Basic input output system)基本输入输出系统。
在 x86 系统中,将 1M 空间最上面的 0xF0000 到 0xFFFFF 这 64K 映射给 ROM,也就是说,到这部分地址访问的时候,会访问 ROM 。当电脑刚加电的时候,会做一些重置的工作,将 CS 设置为 0xFFFF,将 IP 设置为 0x0000,所以 第一条指令就会指向 0xFFFF0,正是在 ROM 的范围内 。在这里,有一个 JMP 命令会跳到 ROM 中做初始化工作的代码,于是,BIOS 开始进行初始化的工作。
引导扇区:门卫 boot.img
操作系统一般都会在安装在硬盘上,在 BIOS 的界面上。你会看到一个启动盘的选项。启动盘有一般在第一个扇区,占 512 字节 ,而且以 0xAA55 结束。这是一个约定,当满足这个条件的时候,就说明这是一个启动盘,在 512 字节以内会启动相关的代码。
grub2 第一个要安装的就是 boot.img 。它由 boot.S 编译而成,一共 512 字节,正式安装到启动盘的第一个扇区。这个扇区通常称为 MBR(Master Boot Record,主引导记录 / 扇区)。BIOS 完成任务后,会 将 boot.img 从硬盘加载到内存中的 0x7c00 来运行 。由于 512 个字节实在有限,boot.img 做不了太多的事情。它能做的最重要的一个事情就是加载 grub2 的另一个镜像 core.img。
由于 512 个字节实在有限,boot.img 做不了太多的事情。它能做的最重要的一个事情就是加载 grub2 的另一个镜像 core.img。
管理处:core.img
core.img 由 lzma_decompress.img、diskboot.img、kernel.img 和一系列的模块组成.
我们所有遇到过的程序都非常非常小,完全可以在实模式下运行,但是随着我们加载的东西越来越大,实模式这 1M 的地址空间实在放不下了,所以在真正的解压缩之前,lzma_decompress.img 做了一个重要的决定,就是调用 real_to_prot, 切换到保护模式 ,这样就能在更大的寻址空间里面,加载更多的东西。
从实模式切换到保护模式
第一项是启用 分段 ,就是在内存里面建立段描述符表,将寄存器里面的段寄存器变成段选择子,指向某个段描述符,这样就能实现 不同进程 的切换了。
第二项是启动 分页 。能够管理的内存变大了,就需要将 内存 分成相等大小的块,这些我们放到内存那一节详细再讲。
grub2 是一个非常牛的 Linux 启动管理器