深入理解Linux内核引导程序

"这篇文章深入探讨了Linux操作系统的内核引导程序，主要关注引导程序的启动流程、内存管理和加载策略。" 在Linux操作系统中，内核引导程序起着至关重要的作用，它是系统启动的第一步，负责将内核加载到内存中并启动操作系统。本文详细解析了这一过程，内容包括： 1. **引导程序的位置与移动**： Linux的引导程序（bootsect.s）通常由BIOS加载到内存的0x7c00地址，这是BIOS规定的启动扇区位置。为了不影响后续的加载步骤，引导程序会将其自身移动到更高的内存区域，例如0x90000，以便为其他组件腾出空间。 2. **内存管理**： 引导程序使用BIOS中断来获取系统的可用内存信息，以确定加载内核和其他设置的位置。考虑到某些系统可能只有有限的低内存，引导程序需要谨慎处理内存分配，防止因内存不足导致的问题。 3. **内核加载**： 内核被加载到引导程序之后的地址，如0x90200，同时系统被加载到0x10000处。这种布局确保了内核的独立性和系统的有序启动。 4. **大小限制**： 当时的内核大小被限制在508k以内，这是由于简单的加载机制和考虑到内存的限制。尽管现在内核通常比这更大且经过压缩，但在早期设计时，保持简单和明确是优先考虑的。 5. **加载策略**： 为了提高效率，引导程序尽可能一次性读取整个磁道的数据。如果发生错误，加载过程会陷入循环，需要手动重启。这种设计简化了代码，但牺牲了容错性。 6. **配置参数**： 文章提到了几个配置常量，如SETUPSECS（默认的setup程序扇区数）、BOOTSEG、INITSEG、SETUPSEG、SYSSEG和SYSSIZE，它们定义了各个部分的大小和位置，这些参数在boot.h文件中定义。 7. **兼容性考虑**： 引导程序必须考虑不同硬件的兼容性，例如某些系统可能只有512k的低内存，因此需要使用中断0x12来查询系统内存信息。 总结来说，Linux操作系统的内核引导程序是启动过程中的关键部分，它涉及到内存管理、加载策略以及与硬件的交互，确保了内核的正确加载和系统启动。文章深入探讨了这些技术细节，对于理解Linux启动流程和技术实现非常有帮助。