系统启动过程简介

 系统启动过程简介

　　系统启动过程主要由一下几步组成(以硬盘启动为例)：

　　1. 开机；
　　2. BIOS 加电或按reset键后都要进行系统复位，复位后指令地址为 0ffff:fff0,这个地方只有一条JMP指令, 跳转到系统自检 ( Power On Self Test -- POST )程序处；
　　3. 系统自检完成后,将硬盘的第一个扇区 (0头0道1扇区, 也就是Boot Sector)读入内存地址 0000:7c00 处；
　　4. 检查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55, 若不等于则转去尝试其他启动介质, 如果没有其他启动介质 则显示 /"No ROM BASIC/" 然后死机；
　　5. 跳转到 0000:7c00 处执行 MBR 中的程序；
　　6. MBR程序 首先将自己复制到 0000:0600 处, 然后继续执行；
　　7. 在主分区表中搜索标志为活动的分区，如果没有发现活动分区或有不止一个活动分区, 则转停止；
　　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 /"Missing Operating System/" 然后停止, 或尝 试软盘启动或；
　　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...

　　以上步骤中 2,3,4,5 步是由 BIOS 的引导程序完成. 6,7,8,9,10步由MBR中的引导程序完成.

　　一般多系统引导程序 (如 SmartFDISK, BootStar, PQBoot 等)都是将标准主引导记录替换成自己的引导程序, 在运行系统启动程序之前让用户选择要启动的分区。
　　而某些系统自带的多系统引导程序 (如 lilo, NT Loader 等)则可以将自己的引导程序放在系统所处分区的第一个扇区中, 在 Linux中即为 SuperBlock (其实 SuperBlock 是两个扇区)。

　　注：以上各步骤中使用的是标准 MBR, 其他多系统引导程序的引导过程可能与此不同。

　　下面简要说明一下系统复位后的指令地址0ffff:fff0(物理地址0x0fffffff0)：
　　在实地址模式下，内存有两个保留区域：系统初始化区和中断向量表区。地址0x00000~0x003ff 是为中断向量保留的，256个可能的中断，每一个保留4字节的跳转向量；地址0xfffffff0~0xffffffff是为系 统初始化保留的，此处一般只有一条JMP指令，跳到系统初始引导程序。
　　系统复位后，cs = 0x0f000、eip = 0x0000fff0，而系统初始引导程序安排在 0x0ffff0000~0x0ffffffff, 一般为ROM固件，使初始引导程序工作于内存实际地址空间以外的另一存储段中。此区域的16~31位都 应为1，cs及eip的初值已保证地址线的16~19位为1，而20~31位，即地址线的高12位，则须由硬件强制置 1，这由一个标志触发器在系统每次复位时置位实现触发。而由于段间转移指令要重新装入cs寄存器， 因此，每当执行段间转移指令时，此标志触发器复位，以后，再次访问时，不再向高12位地址线提供“1”信号，程序从此正常地工作于前1MB的地址空间。