深入解析GRUB源代码：从MBR到Stage2的加载过程

"这篇文档是关于GRUB(Grand Unified Bootloader)源代码的分析，主要集中在stage1、stage1.5和stage2的执行流程以及文件系统操作。论坛中的讨论汇集了多位专家的观点，旨在帮助读者理解GRUB作为引导加载器的工作原理。" 在深入分析GRUB源代码之前，首先需要了解GRUB的基本概念。GRUB是一款多操作系统启动管理器，其主要任务是加载操作系统内核到内存中，使得计算机能够启动。GRUB由三个阶段组成：stage1、stage1.5和stage2。 1. **阶段一 (stage1)**：当BIOS通过INT 0x19中断加载MBR（主引导记录）时，stage1开始执行。这个阶段的代码通常只有512字节，被直接写入MBR。根据stage2的大小，stage1可能会包含stage1.5的位置信息或直接加载stage2的指示。 2. **阶段一和半 (stage1.5)**：如果stage1中嵌入了stage1.5的信息，那么它将在stage1之后执行。stage1.5的主要任务是找到stage2并将其加载到内存中。由于MBR的空间限制，stage1.5用于解决不同分区系统下的寻址问题，确保能找到stage2的位置。 3. **阶段二 (stage2)**：一旦stage1或stage1.5成功加载，stage2开始运行。这个阶段可以视为一个小型的操作系统，它将系统切换到保护模式，并设置C运行时环境。stage2会查找配置文件（通常是menulist），如果没有，它将启动一个shell，等待用户输入命令。GRUB的命令解析和执行循环在此展开，若条件允许，stage2会在执行boot命令后将控制权交给被加载的操作系统。 在文件系统方面，GRUB提供了一套类似于系统调用的接口，包括grub_open、grub_close、grub_read和grub_dir等函数，用于在stage2中进行文件操作。这些接口简化了文件系统驱动的编写，但GRUB并不直接支持所有磁盘格式，需要针对不同的文件系统编写相应的驱动模块。 GRUB源代码分析涉及的内容广泛，包括但不限于设备驱动、内存管理、配置文件解析、脚本支持等。通过理解这些细节，开发者和系统管理员可以更好地定制和调试GRUB，以满足特定的启动需求。对于想要深入学习操作系统引导过程和驱动开发的人来说，GRUB源代码分析是一项有价值的实践。