《Linux体系与编程-基于Linux 0.01版本》课件第15章

15.1操作系统引导基本知识15.1.1系统引导设备操作系统是从引导设备中引导的。一台计算机要引导，必须首先在BIOS中指定引导设备，常见的引导设备是磁盘，包括硬盘、光盘。磁盘（软盘和硬盘）通常需要在格式化后才能使用。格式化的作用就是在磁盘上划分不同的区域来存储不同的数据。通常，磁盘经过格式化后主要包括的区域有:主引导记录区（只有硬盘有）、引导记录区、文件分配表（FAT）、目录区和数据区。15.1操作系统引导基本知识15.1.2启动过程简介1.硬盘启动步骤（1）机器加电。（2）BIOS加电自检。（3）计算机将硬盘0柱面0磁头1扇区（主引导区MBR）中的512个字节读入内存0000:7C00处并跳到0000:7C00处执行（4）检查（WORD）0000:7dfe是否等于0xAA55（5）跳转到0000:7c00处执行MBR中的程序。（6）MBR首先将自己复制到0000:0600处，然后继续执行。（7）MBR在主分区表中搜索标志为活动的分区，如果发现没有活动分区或有不止一个活动分区，则停止。（8）将活动分区的第一个扇区读入内存地址0000:7c00处。（9）检查（WORD）0000:7dfe是否等于0xAA55，若不等于则显示“MissingOperatingSystem”然后停止，或尝试软盘启动。（10）跳转到0000:7c00处继续执行特定系统的启动程序。（11）启动系统。15.1操作系统引导基本知识2.实例：Reboot程序在前面介绍的硬盘启动过程的第（2）步中，BIOS的起始地址是0FFFF:0000。在程序设计中，如果需要执行热启动计算机，可以通过将程序的执行跳转到0FFFF:0000来实现。15.1操作系统引导基本知识15.1.3硬盘主引导扇区简介主引导扇区是硬盘的第一个扇区，它由主引导记录（MBR，MasterBootRecord）、硬盘分区表（DPT，DiskPartitionTable）和引导扇区标识（BootRecordID）3部分组成。硬盘的一个扇区是512字节。主引导记录占用主引导扇区的前446个字节（字节编号是0到0x1bd）存放系统主引导程序（它负责从活动分区中装载并运行操作系统引导程序）。硬盘分区表占用64个字节（字节编号是0x1be到0x1fd），记录了磁盘的基本分区信息。硬盘分区表分为4个分区项，每项16字节，分别记录了每个主分区的信息（一个硬盘因此最多可以有4个主分区）。引导扇区标识占用两个字节（字节序号是从0x1fe到0x1ff）。对于合法引导区，这个标识为0xaa55。这通常是计算机判断引导扇区是否合法的标志。15.2Linux0.01引导代码分析15.2.1boot.s：BIOS引导代码15.2.2Head.s：Linux的32位引导代码15.3实例：使用nasm生成引导代码

15.3.1引导代码基础引导代码必须遵循如下的规则：BIOS会把引导程序装载到固定地址07C00h。因此，引导程序的段地址和偏移地址是固定的。引导代码必须编译成为plainbinaryfile类型。plainbinaryfile的尺寸必须是512字节（512字节是一个扇区的大小）。文件必须以0xAA55h标志结束。15.3实例：使用nasm生成引导代码

15.3.2最简单的引导程序;hang.asm;Aminimalbootstraphang: ;Hang!jmp hangtimes 510-($-$$) db0 ;Fillthefilewith0'sdw 0AA55h ;End