从开机到进入操作系统的引导过程详解
来源:互联网 发布:网络语形容人厉害 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 18:10
最近学习了 计算机组成原理,老师 问了一个问题“计算机如何执行第一条指令?”
又看了一本书《30天自制操作系统》,因此在这好好总结一下计算机开机以后的整个引导过程。
Part 1. 引导过程详解
① 第一步,开机直接访问BIOS ROM的0xFFFF0。
开机以后,CS寄存器置为0xFFFF,IP寄存器置为0x0000。这样一来,CPU就会要求访问地址为0xFFFF0的这个地方。这个地址实际上不是内存的地址,它被 地址控制器(实际上是南桥北桥)映射到 BIOS ROM里,而这个地址的ROM中存放着一条跳转指令。
参考:http://bbs.csdn.net/topics/370117602
http://blog.csdn.net/mxdlove00/article/details/8821377
② 第二步,访问BIOS ROM中的初始化程序。
0xFFFF0中这条跳转指令,跳转至BIOS ROM的某个地址。从这开始是一段初始化程序,把这段程序复制到内存中执行。
作用:一方面 初始化硬件(如内存等);另一方面 从硬盘加载引导程序(具体方法是 从0柱0面0扇区开始寻找,如果扇区最后是”55 AA”,则说明找到该引导程序,否则继续寻找下一扇区,直到找到引导程序),找到引导(boot)程序之后 复制到内存的 0x07c00——0x7dff(复制到该地址的原因参看 http://blog.csdn.net/mxdlove00/article/details/8811060 )中,然后跳到该地址执行引导程序。
参考: 《30天自制操作系统》
http://bbs.csdn.net/topics/370117602
到此为止,一切都是硬件自动完成的,是不可改变的。
从下面开始,执行的程序可以由程序员自由控制了。
③ 第三步,引导程序开始执行。
引导程序把操作系统从硬盘读入到内存中,并跳到内存操作系统开始地址。
多说一点,在《30天自制操作系统》中是这么做的,把软盘中10个柱面的内容都读到内存中,推算(软盘在内存的开始地址+操作系统在软盘中的相对地址=操作系统在内存中的地址)出操作系统的开始地址,然后跳到该地址。
参考:《30天自制操作系统》
④ 第四步,开始执行操作系统程序。
Part 2. 引导程序示意图
① 开机访问0xFFFF0地址
② 跳转到BIOS ROM的初始化程序
③ 把BIOS ROM中的初始化程序复制到内存中执行
④ 初始化程序 首先初始化硬件,然后在硬盘中找到 引导程序。
⑤ 将引导程序复制到 内存的 0x07c00,并执行
⑥ 引导程序 将硬盘的内容复制到内存中。
⑦ 跳到内存中操作系统的开始地址,
⑧ 开始执行操作系统。
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