深入解析Linux内核源代码：从实模式到硬件初始化

"Linux内核源代码导读" 在深入解析Linux内核源代码的过程中，了解其工作原理至关重要。这里我们将探讨4.1实模式setup阶段，这是Linux内核启动过程中的关键部分，它负责进行体系结构相关的硬件初始化。setup阶段的代码主要存在于arch目录下针对不同体系结构的平台代码中，例如在32位x86平台上，它的入口点位于`arch/x86/boot/header.S`中的`_start`。 代码片段4.1.节展示了在x86平台上setup阶段的部分源代码。首先，代码使用16位代码模式（`code16`）进行编译，并定义了`.bstext`段，这是一个特殊的文本段，用于存储启动阶段的代码。接着，代码通过`ljmp`指令跳转到指定的内存段（`BOOTSEG`）执行`start2`函数。 在`start2`函数中，代码对寄存器进行初始化，将代码段寄存器`CS`的值复制到数据段寄存器`DS`、额外的数据段寄存器`ES`和堆栈段寄存器`SS`。清零堆栈指针`SP`，启用中断（`sti`）并设置方向标志（`cld`），这表明接下来的内存操作是从低地址向高地址增长。 然后，程序进入一个消息循环（`msg_loop`），显示错误消息，告知用户直接从软盘启动不再被支持，建议使用引导加载器。这段代码通过`lodsb`指令逐字节加载字符串，`int $0x10`调用BIOS服务在屏幕上显示字符。当字符串结束时，程序会提示用户移除磁盘并按任意键重启。 在代码的`.bsdata`和`.header`段中，分别定义了错误消息字符串和一些重要的内核启动参数，如`setup_sects`表示setup扇区的数量，`root_flags`指定了根文件系统的读写状态（`ROOT_RDONLY`表示只读），`syssize`是系统大小，`ram_size`是内存大小，`vid_mode`是视频模式，而`root_dev`则是根设备号。 理解这个阶段的代码对于深入学习Linux内核启动流程至关重要。在实际模式下，CPU使用实地址模式，无法访问超过1MB的内存，setup阶段的主要任务是初始化硬件环境，设置内存映射，为进入保护模式做准备，最终引导内核进入更高层次的操作系统功能。这个过程涉及到BIOS调用、内存管理、设备初始化等多个方面，是理解Linux内核整体架构的关键一步。后续阶段将涉及保护模式的切换、内核解压、页表设置等复杂操作，这些都将构建起整个Linux系统的基石。