0x0 背景

0x1 从加电到BIOS启动

STEP 1 加电引导寄存器置位

STEP 2 引导BIOS启动

相关知识学习

• MS-DOS的很多系统调用依赖BIOS
• Linux进入保护模式后不再依赖BIOS，BIOS只能以实模式运行。

实模式的寻址是20位总线寻址，支持的寻址空间为2^20，也就是1MB，保护模式目前在x86结构下，支持4GB寻址;
实际区别主要是EIP中的虚地址到实地址转化的区别：
实模式是seg(eip地址)*16+offset(4为偏移量)；
保护模式实EIP的16位地址代表页面位置，一个页在操作系统中都学习过是4KB，1M*4K = 4G，我相信很多人就此理解了为啥页的大小要设计成4K；

0x2 BIOS引导操作系统镜像的加载

STEP 1 检查硬件

STEP 2 初始化硬件

STEP 3 搜索操作系统

由于大小限制，linux的启动程序GRUB（GRand Unified BootLoader）或者是LILO（LInux LOader）被分为两部分。
第一部分就是加载到0x00007c00的这一段，他会把自己移动到0x00096a00的位置，建立实模式栈（0x00098000~0x000969ff）
第一部分吧第二部分加载到0x00096c00开始的位置中。
以上的位置都是在RAM中。
第二部分搜索磁盘上的OS景象，，把对应的扇区拷贝到RAM中执行：
1、首先把内核景象的第一个512B的部分从0x00090000处装入RAM中；
2、把setup()函数代码段装入0x00090200位置(RAM);
3、加载其他内核部分从高（0x00100000）或低（0x00010000）两个位置任选其一加载到RAM中，分别称为大映像内核和小映像内核；
4、跳转到setup函数执行；

0x3 setup函数引导内核

1、移动低装载小映像内核的位置到0x00001000去，如果是高装载则不移动；
2、建立IDT（临时中断描述符表）和GDT（临时全局描述符表）；
3、如果需要，重置浮点单元（FPU）；
4、重新编写可编程终端控制器（PIC），屏蔽除IRQ2外的所有终端；
5、设置cr0寄存器到PE位，设置PG位为0，切换到保护模式，暂未启用分页；
6、跳转到startup_32()函数；

0x4 内核建立阶段

STEP 1 startup_32()函数

1、初始化段寄存器和一个临时堆栈，并清零eflags寄存器所有为；
2、用0填充_edata 和_end符号标识的内核未初始化数据区；
3、调用decompress_kernel函数解压内核映像；
【低装载的情况解压内容放在0x00100000位置开始的RAM中，高装载的放在这后面的一个临时缓冲区内，解压后的内核就被移动到0x00100000位置】
4、跳转到0x00100000位置开始执行,新的执行点事arch/i386/kernerlhead.s中的另一个startup_32函数。

STEP 2 再战startup_32()函数

1、段寄存器初始化为最终值，内核的bss段填写为0；
2、初始化临时内核页表，初始化pg0，使得线性地址一律映射到统一的物理地址上；
3、cr3寄存器保存了页全局目录，并设置cr0的pg位启用分页；
4、清零eflags，使用setup_idt函数用空的终端处理程序填充IDT；
5、从bios获取的数据（系统参数和传递给os的参数）放入页框1；
6、识别处理器、用GDT和IDT填充gdtr和idtr寄存器；
7、跳转到start_kernel函数

0x5 内核完善阶段start_kernel函数

原文地址：https://www.cnblogs.com/KevinGeorge/p/10166647.html