操作系统启动

计算机工作原理:

取址,执行

操作系统启动:

加电后

1. 开始

1. CPU处于实模式,此时内存计算方式为

段基址 << 4 + 段内偏移

2. CPU第一条指令通过CS:IP获得,而此时 CS=0xFFFF, IP=0这个是硬件设定好的

3. 所以最开始的指令地址为0xFFFF0,这个内存直接映射在主板BIOS的 ROM中

4. ROM中的程序会检测RAM、键盘、显示器、软硬磁盘是否工作正确。同时从地址0设置BIOS中断向量表

5. ROM中的程序继续执行,将启动设备磁盘0磁道0扇区,512字节的扇区读取到内存0x07c00处。

6. 设置CS=0x07c0, IP=0x0000

7. ROM中的程序执行完成,转到0x07c00处执行。

BIOS执行完成,现转到bootsect.s 


2.bootsect.s 完成的事情

1. 把0x07c00开始的512字节拷贝到Ox90000处 (0x90000-0x90020)

2. 设置SS=0x9000, SP=0xFF00,把SP设置的足够大,防止栈的区域把下面操作系统的代码覆盖。

3. 调用BIOS 0x13中断,将第2-5个扇区拷贝到0x90020开始的内存中。

4. 获取磁盘的参数

5. 打印字符串 System is loading

6. 将system部分读取到0x10000处

7. 转到0x90020处开始执行,也就是开始setup部分的代码了


3.  Setup模块做了什么

 1.读取光标位置信息放入0x90000头两个字节处

 2. 读取扩展内存的大小,放到接着的两个字节处

3. 获取显卡参数、硬盘参数等

4. 将System模块内容从0x10000处拷贝到0x00000处,BIOS中断已经不需要了

5. 设置中断向量表为全局描述表中的一部分

6. 把CRO的最后一位改为1,进入保护状态

7. jmpi 0, 8  CS=8,取到地址为0x00000的部分,也就是system部分开始执行。


4. system-head

System的第一部分就是head.s部分的代码,这部分代码实际处于绝对地址0处开始的地方。该部分的代码是在保护模式下执行的,所使用的是AT&T格式的汇编指令与之前使用的as86汇编指令不同。这部分的代码主要完成了下面几件事情。

初步始中断描述符中的256项门描述符。

检查A20地址线是否打开。关于A20地址线的解释

测试系统是否含有数据协处理器,并设置寄存器CR0对应的位。

初始化内存页目录表,为内存分页管理作好准备工作。页目录表放在了绝对物理地址为0开始处,也就是head.s程序物理内存位置,程序会被覆盖掉。80286当时24根地址线,寻址16M,所以页表要能寻址16MB。如果内存页大小为4k,那页表就有4K个表项,一个表项按4个字节算,那页表就需要16K个字节(4页)。这里只用到了1级页表,在后续的发展中出现了二级页表,3级页表。

最后跳转到system模块中的初始化程序init/main.c中继续执行

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