Linux操作系统下关于引导和初始化的问题.DOC

Linux操作系统下关于引导和初始化的问题 系统引导和初始化概述 相关代码(引导扇区的程序及其辅助程序,以x86体系为例): \linux-2.4.22\arch\i386\boot\bootsect.S:Linux引导扇区的源代码;512字节 \linux-2.4.22\arch\i386\boot\setup.S:辅助程序; \linux-2.4.22\arch\i386\boot\video.S:辅助程序,用于引导过程中的屏幕显示. \linux-2.4.22\arch\i386\boot\compressed\head.S, \linux-2.4.22\arch\i386\boot\compressed\misc.c :用于对内核映像解压缩 \linux-2.4.22\arch\i386\kernel\head.s系统初始化入口 \linux-2.4.22\init\main.c 系统初始化入口 参考文档:\linux-2.5.75\Documentation\i386\boot.txt 过程描述 系统加电,CPU RESET 跳到地址0xFFFFFFF0,此处是BIOS BIOS完成它的操作把第一扇区的内容读入到0x7c00 就是bootsect.S 把自己移到绝对地址0x90000处,并调转到那里继 续执行 通过BIOS提供的读磁盘调用int 0x13从磁盘上读 入setup和内核的映像 将(boot/setup.S)2kB字节的代码读入内存0x90200处, 然后跳转到setup的代码中做执行内核映像的准备 从0x100000开始执行startup_32()进行初始化(head.s) 〉start_kernel()[main.c]-cpu_idle() start_kernel()创建的进程init()被调度执行,完成 1.指令的跳转及其机理 l 80x86/Pentium的地址映射 0–640 KB MS-DOS Area. 640–768 KB Video Buffer Area. 768–896 KB in 16-KB sections (total of eight sections) - Expansion Area. 896 -960 KB in 16-KB sections (total of four sections) - Extended System BIOS Area. 960-KB–1-MB memory (BIOS Area) - System BIOS Area. 扩展内存区:由1M到4GB-1 — High BIOS area from 4 GB to 4 GB–2 MB Intel 82875P Memory Controller Hub (MCH) memery的监测和初始化:在对内存接口做操作前,必须初始化MCH DRAM寄存器.MCH必须配制成针对所安 装的内存的类型进行操作.对内存类型和大小的检测是通过ICH5上的System Management Bus (SMBus)来 完成.这个两线的总线通过DRAM DIMM上的Serial Presence Detect端口获得DRAM的类型和大小信息. BIOS需要确定每行内存的大小和类型来配置MCH内存接口. 2.x86MPU 启动时的初始化 复位输入提供一种初始化的硬件手段.通过复位接口电路向mpu提供信号,Reset要保持1至少15个 CLK2周期,当返回0后,MPU启动内部初始化程序,进入实地址模式.初始化完成后,标志寄存器设为 0xUUUU0002(u代表未定义,实模式下9位标志可用,这里是奇偶标志为1);指令指针设为0x0000FFF0,CS 寄存器设为0xF000,DS,SS,ES,FS和GS寄存器都设为0x0000,指令队列清空. 实模式下地址的形成:段基址+指令指针偏移 MPU在识别出Reset信号后把数据总线设在高阻状态,地址线强行设为1.由于清空中断标志是初始化 的一部分,外部中断被禁止.因为代码段寄存器为0xF000,指令指针为0x0000FFF0,地址线A20-A31全部 是1,从而复位后实模式程序从地址0xFFFFFFF0开始(只用于实模式高地址位忽略,从地址0xFFFF0开始. 该地址处可以包含一条转移指令跳到启动程序处. 物理地址为0xfffffff0的代码将被执行.这个地址被存储在一个只读存储器(ROM)里.BIOS(基本 输入/输出系统)实际上是一段存储在ROM里的程序.它包含了一系列可以被某些操作系统调用,用于处理 计算机各种硬件设备的中断驱动和低级程序.其中微软的DOS就是这样的一种操