关于系统引导过程的几个疑问

zz_6_3 · 发表于 2010-12-8 09:15:56

看http://www.linuxfans.org/bbs/thread-5880-1-46.html上面，有系统的引导过程如下：

1、开机
2、BIOS加电自检(Power On Self Test 缩写为POST)，此时的内存地址为0FFFF:0000
3、将硬盘0头0磁道1扇区，即BOOT SECTOR 读入内存0000:7C00处
4、检查0000：7DFE是否等于0xAA55，若不等于，则转而引导其它介质，若无其它介质，则死机
5、跳转到0000：7C00处执行MBR中的程序
6、MBR首先将自己复制到0000：0600处
7、在主分区表中搜索标志为活动的分区，若搜索失败(没有活动分区或不只一个活动分区)，则停止
8、将活动分区的第一个扇区读入内存的0000：7C00处
9、检查0000：7DEF是否等于0xAA55，若不等于，则显示“Missing Operating System”后停止或从软盘启动
10、跳转到0000：7C00处继续执行特定的启动程序
11、启动系统
其中：2、3、4、5由BIOS引导程序完成，6、7、8、9、10由MBR中的引导程序完成

这里有几个疑问：
1、第2步中，“此时的内存地址为0FFFF:0000”是不是说“因为程序要放入内存中再执行，所以应该是：硬件电路将BIOS中ROM的程序加载到内存地址0FFFF:0000处，然后执行”？这里又有个问题：如果内存不够，就没有地址0FFFF:0000，那怎么将程序加载到0FFFF:0000呢？
2、第7步中，“若搜索失败，则停止”这个地方不懂，有多个活动分区则应该要用户选择一个吧？

jiangtao9999 · 发表于 2010-12-8 09:50:05

1、我记得这是虚构地址，bios启动部分过程是在bios的epprom中运行的。自检某步骤后，才会吧bios读到内存中继续运行。
2。mbr里面才446字节的程序存储空间。没那么多地方放这些功能代码。多个活动空间属于分区数据错误。但mbr里面的程序应该是启动第一个。不过这文章写的内容是msdos/windows的mbr启动。grub不是这么做的。

zz_6_3 · 发表于 2010-12-8 19:21:04

哦，谢谢万能的涛哥！

现在还有几个问题：
1、linux源码的head.S代码编译后是生成的原始二进制文件吧？然后将生成的二进制代码写入硬盘的MBR中？我这样想是因为：linux源码中启动部分的代码中，没有使用像intel汇编一样的org 07c0h这样的伪指令来指定将程序加载到0x7c00的位置执行。如果编译成原始二进制文件后，直接将要执行的代码写到MBR它就会直接被加载到0x7c00位置执行，这样就不要指定加载到0x7c00了。
2、MBR中只有446字节来存放可执行的代码；现在linux一般都是用grub来引导，只要MBR中的代码加载部分grub，将跳转到grub的代码就可以过渡到grub了。但是，我曾经在计算机上装了windows和linux，在windows下删除linux分区并格式化后，没有用fdisk /mbr来修复MBR，这样，重启后就连windows都不能引导了。这里有一个问题：既然MBR只有446字节存放代码，应该不可能装得下grub的所有代码，那在windows中删除linux后，只有MBR部分不是windows的了，那grub怎么可能会还有呢，我的意思是MBR中应该只能加载grub部分代码，这样会使grub都没办法全部启动，怎么还可能提供windows的启动配置后，还可以启动windows呢？难道说grub的引导系统那部分的核心程序包含在那446字节中了？那也太小了吧。如果不是，那grub的代码包含在哪呢？

[ 本帖最后由 zz_6_3 于 2010-12-9 13:20 编辑 ]

jiangtao9999 · 发表于 2010-12-9 19:57:54

1、如果没记错，linux内核根本没有任何启动功能。包括将自己读入内存的特殊启动区域的功能都没有（具体什么位置忘了）。linux必须由grub或者别的bootloader读取到内存并且运行他才行，head.s 好像是内核被运行后初始化环境的最开始的代码，内核里面的启动过程我没研究过。
2、grub分stage1，stage1.5，stage2，这里面有几步是通过硬盘绝对地址读取的代码。而且mbr之后还有几个扇区的未定义扇区可以用（硬盘好像分配分区空间不是按扇区的，而是16k或者什么数量来分）。所以删除并且快速格式化分区有的时候不会弄死grub。具体这要看格式化的改写的内容了。

zz_6_3 · 发表于 2010-12-9 20:33:48

额，涛哥回答得真够犀利的啊

膜拜一下

看样子我还要找资料仔细研究研究。不过这方面的资料不好找啊，网上垃圾一大堆

jiangtao9999 · 发表于 2010-12-9 20:51:29

其实 GRUB 的问题你用虚拟机就能试出来。dd 命令的应该够你尝试用了。

zz_6_3 · 发表于 2010-12-9 23:11:03

打算过几天自己台机子，就不用用公司这慢得死的机子了。搞翘了的话，装个VS要花Ｎ久时间，还有SQL Sever也要好久，并且不一定装得好。在自己机子上装个虚拟机，想咋弄咋弄

用dd把数据读出来，还要搞个东西反汇编什么的吧，要不然搞出一堆数字也看不懂。有好的反汇编器推荐没？

linux里面应该有，但没用过。我先找找看

[ 本帖最后由 zz_6_3 于 2010-12-10 13:35 编辑 ]

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