计算机启动流程分析--以JOS为例（从boot loader 到kernal）

最新推荐文章于 2024-12-10 09:45:44 发布

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本文深入分析了计算机的启动流程，以JOS操作系统为例，讲解了从boot loader读取kernel到内核启动的过程。内容涉及readseg函数的原始I/O实现、内核加载地址、Elf文件解析、页表设置以及汇编代码在开启分页和进程切换中的作用。通过理解这些步骤，读者可以更好地了解操作系统如何从启动到运行内核的整个过程。

Boot Loader即引导程序，它在BIOS执行完毕后被执行，它的代码在JOS中由两部分组成，boot.S汇编语言文本文件和main.c的C语言文本文件，之前说到汇编代码跳转到叫做bootmain的地方，它是main.c的一个函数：

void
bootmain(void)
{
	struct Proghdr *ph, *eph;

	// read 1st page off disk
	readseg((uint32_t) ELFHDR, SECTSIZE*8, 0);

	// is this a valid ELF?
	if (ELFHDR->e_magic != ELF_MAGIC)
		goto bad;

	// load each program segment (ignores ph flags)
	ph = (struct Proghdr *) ((uint8_t *) ELFHDR + ELFHDR->e_phoff);
	eph = ph + ELFHDR->e_phnum;
	for (; ph < eph; ph++)
		// p_pa is the load address of this segment (as well
		// as the physical address)
		readseg(ph->p_pa, ph->p_memsz, ph->p_offset);

	// call the entry point from the ELF header
	// note: does not return!
	((void (*)(void)) (ELFHDR->e_entry))();

bad:
	outw(0x8A00, 0x8A00);
	outw(0x8A00, 0x8E00);
	while (1)
		/* do nothing */;
}

粗略地看这个函数，它的功能正如注释所说，是read segment，就是读取磁盘的一段数据，readseg这个函数的具体实现不再描述，但是简单研究会发现，它