閱讀時間:2015年10月23日21:00/22:00
閱讀技巧:用手機截圖理解,具體詞語的定義仔細理解,精讀的讀書方法閱讀了第一章。
閱讀筆記:
這里先總的說明一下 Linux 操作系統啟動部分的主要執行流程。當 PC 的電源打開后,80x86 結構的 CPU 將自動進入實模式,并從地址 0xFFFF0 開始自動執行程序代碼,這個地址通常是 ROM-BIOS 中的地址。
PC 機的 BIOS 將執行某些系統的檢測,并在物理地址 0 處開始初始化中斷向量。此后,它將可啟動設備 的第一個扇區(磁盤引導扇區,512 字節)讀入內存絕對地址 0x7C00 處,并跳轉到這個地方。啟動設備 通常是軟驅或是硬盤。這里的敘述是非常簡單的,但這已經足夠理解內核初始化的工作過程了。
Linux 的最最前面部分是用 8086 匯編語言編寫的(boot/bootsect.s),它將由 BIOS 讀入到內存絕對 地址 0x7C00(31KB)處,當它被執行時就會把自己移到絕對地址 0x90000(576KB)處,并把啟動設備中后 2kB 字節代碼(boot/setup.s)讀入到內存 0x90200 處,而內核的其它部分(system 模塊)則被讀入到從 地址 0x10000 開始處,因為當時 system 模塊的長度不會超過 0x80000 字節大小(即 512KB),所以它不 會覆蓋在 0x90000 處開始的 bootsect 和 setup 模塊。隨后將 system 模塊移動到內存起始處,這樣 system 模塊中代碼的地址也即等于實際的物理地址。便于對內核代碼和數據的操作。圖 3.1 清晰地顯示出 Linux 系統啟動時這幾個程序或模塊在內存中的動態位置。其中,每一豎條框代表某一時刻內存中各程序的映 像位置圖。在系統加載期間將顯示信息"Loading..."。然后控制權將傳遞給 boot/setup.s 中的代碼,這 是另一個實模式匯編語言程序。 啟動部分識別主機的某些特性以及 vga 卡的類型。如果需要,它會要求用戶為控制臺選擇顯示模式。
然后將整個系統從地址 0x10000 移至 0x0000 處,進入保護模式并跳轉至系統的余下部分(在 0x0000 處)。
此時所有 32 位運行方式的設置啟動被完成: IDT、GDT 以及 LDT 被加載,處理器和協處理器也已確認, 分頁工作也設置好了;最終調用 init/main.c 中的 main()程序。上述操作的源代碼是在 boot/head.S 中 的,這可能是整個內核中最有訣竅的代碼了。注意如果在前述任何一步中出了錯,計算機就會死鎖。在 操作系統還沒有完全運轉之前是處理不了出錯的。
bootsect.s 代碼是磁盤引導塊程序,駐留在磁盤的第一個扇區中(引導扇區,0 磁道(柱面),0 磁 頭,第 1 個扇區)。在 PC 機加電 ROM BIOS 自檢后,引導扇區由 BIOS 加載到內存 0x7C00
處,然后將自己 移動到內存 0x90000 處。該程序的主要作用是首先將 setup 模塊(由 setup.s 編譯成)從磁盤加載到內 存,緊接著 bootsect 的后面位置(0x90200),然后利用 BIOS 中斷 0x13 取磁盤參數表中當前啟動引導盤 的參數,接著在屏幕上顯示“Loading system...”字符串。再者將 system 模塊從磁盤上加載到內存 0x10000 開始的地方。隨后確定根文件系統的設備號,若沒有指定,則根據所保存的引導盤的每磁道扇 區數判別出盤的類型和種類(是 1.44M A 盤?)并保存其設備號于 root_dev(引導塊的 0x508 地址處), 最后長跳轉到 setup 程序的開始處(0x90200)執行 setup 程序。
讀書心得:對于代碼的解釋只需要了解并加入到自己的思想中,初步了解。詳細的了解名詞的解釋。腦袋里看的有點糊涂了。