Linux从实模式到保护模式

Linux 内核源码学习 (1)- 从实模式到保护模式

notishell 发布于 3 年前

在查找资料的过程发现了一份关于 linux 内核启动的课件，在这里附上。(本

笔记参考了众多资料，向原作者致敬)

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鉴于本人对于操作系统已经有了一些初步的认识，所以本人从系统启动

的入口点开始分析 linux 内核源码。

一、linux-3/arch/x86/boot/setup.ld

Linux 中与x86 体系结构相关的源码在 linux/arch/x86/中，

boot/setup.ld 脚本中指定了内核入口点，具体内容如下

/*

* setup.ld

*

* Linker script for the i386 setup code

*/

OUTPUT_FORMAT("elf32-i386", "elf32-i386", "elf32-i386")

OUTPUT_ARCH(i386)

ENTRY(_start)

脚本中的 ENTRY(_start)指定了入口点为_start，此外，脚本中还指定

了输出文件的段属性等等。

SECTIONS

{

. = 0;

.bstext : { *(.bstext) } /* 这是引导扇区代码段 */

.bsdata : { *(.bsdata) } /* 这是引导扇区所包含的数据段 */

接下来的这一句是指示链接器将 header 链接到偏移 0x1f1，即十进制

497，这是严格规定的。

. = 497;

.header : { *(.header) }

.entrytext : { *(.entrytext) }

.inittext : { *(.inittext) }

.initdata : { *(.initdata) }

__end_init = .;

.text : { *(.text) }

.text32 : { *(.text32) }

. = ALIGN(16);

.rodata : { *(.rodata*) }

.videocards : {

video_cards = .;

*(.videocards)

video_cards_end = .;

}

. = ALIGN(16);

.data : { *(.data*) }

.signature : {

setup_sig = .;

LONG(0x5a5aaa55)

}

这里有一个签名，用于内核启动过程中的验证。

. = ALIGN(16);

.bss :

{

__bss_start = .;

*(.bss)

__bss_end = .;

}

. = ALIGN(16);

_end = .;

/DISCARD/ : { *(.note*) }

/*

* The ASSERT() sink to . is intentional, for binutils 2.14

compatibility:

*/

. = ASSERT(_end <= 0x8000, "Setup too big!");

. = ASSERT(hdr == 0x1f1, "The setup header has the wrong offset!");

/* Necessary for the very-old-loader check to work... */

. = ASSERT(__end_init <= 5*512, "init sections too big!");

}

二、 linux-3/arch/ x86/boot/ header.S

在 bootloader 执行完后的内存布局如下图所示。

原本我以为内核是从引导扇区开始运行的，但是引导扇区的代码告

诉我事实并不是这样，linux 内核映像不能被引导执行，它的引导扇区功能只

是提示错误信息指导重启。以下为内核映像的 “引导扇区” (这个扇区并不是

真正的系统引导扇区，它只是内核映像的一部分，它能在内核映像被引导时提

示错误)。

.code16

.section ".bstext", "ax"

.global bootsect_start

bootsect_start:

# Normalize the start address

ljmp $BOOTSEG, $start2 #