linux 内核启动

最新推荐文章于 2022-02-07 15:54:45 发布

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#linux #system #汇编 #磁盘 #语言 #工作

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本文详细介绍了Linux操作系统的启动过程，包括从电源开启后的实模式执行流程、BIOS初始化及磁盘引导扇区读取，再到启动代码的内存迁移、保护模式的启动以及最终调用main()程序等内容。

这里先总的说明一下 Linux 操作系统启动部分的主要执行流程。当 PC 的电源打开后，80x86 结构的CPU 将自动进入实模式，并从地址 0xFFFF0 开始自动执行程序代码，这个地址通常是 ROM-BIOS 中的地址。PC 机的 BIOS 将执行某些系统的检测，并在物理地址 0 处开始初始化中断向量。此后，它将可启动设备的第一个扇区（磁盘引导扇区，512 字节）读入内存地址 0x7C00 处，并跳转到这个地方。启动设备通常是软驱或是硬盘。

Linux 的最最前面部分是用 8086 汇编语言编写的(boot/bootsect.s)，它将由 BIOS 读入到内存 0x7C00处，当它被执行时就会把自己移到绝对地址 0x90000 处，并将启动设备(boot/setup.s)的下 2kB 字节的代码读入内存 0x90200 处，而内核的其它部分（system 模块）则被读入到从地址 0x10000 开始处，因为当时system 模块的长度不会超过 0x80000（即 512KB），所以它不会覆盖在 0x90000 处开始的 bootsect 和 setup模块。

启动部分识别主机的某些特性以及 vga 卡的类型。如果需要，它会要求用户为控制台选择显示模式。然后将整个系统从地址 0x10000 移至 0x0000 处，进入保护模式并跳转至系统的余下部分（在 0x0000 处）。此时所有 32 位运行方式的设置启动被完成: IDT、GDT 以及 LDT 被加载，处理器和协处理器也已确认，分页工作也设置好了；最终调用 init/main.c 中的 main()程序。上述操作的源代码是在 boot/head.S 中的，这可能是整个内核中最有诀窍的代码了。注意如果在前述任何一步中出了错，计算机就会死锁。