嵌入式系统嵌入式.ppt

2BIOS启动除了启动程序，BIOS还提供了一组中断以便于对硬件设备的访问。我们知道，当键盘上的某一键被按下，CPU就会产生一个中断并把这个键的信息读入。在操作系统没有被装入以前（Bootsect.S还没有被读入），中断的响应程序由BIOS提供。第23页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3BootLoaderBootLoader是一段汇编代码，存放在MBR中，它的主要作用就是将系统启动代码读入内存。第24页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3BootLoader因为在启动过程中，BIOS会把BootLoader读入内存，并把控制权交给它。MBR（硬盘启动）内的代码就是BootLoader或者它的一部分，为了说明Bootloader的实现，先解释磁盘结构。第25页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3BootLoader一个硬盘在DOS文件系统下可被分为四个基本分区，可以把一个基本分区定义为一个扩展分区，然后再把这个基本分区分为一个或多个逻辑分区。整个硬盘的分区表存放在硬盘的第一个扇区（MBR），每个扩展分区也对应一个分区表，它存放在该扩展分区对应的第一个扇区里。除主引导扇区外，每个基本分区和扩展分区也有自己的引导扇区，结构与MBR相同，但逻辑分区的引导扇区不能用于启动。第26页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3BootLoader如果是硬盘启动，BootLoader将查找主分区表中标记为活动分区的表项，把该表项对应的分区的引导扇区读入，然后将控制权交给该扇区内的引导程序。第27页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3BootLoader 如果计算机上装有不只一个操作系统，仅仅MS-DOS的BootLoader无法完成这种工作，需要一个可以多重起动的工具，下面介绍Linux下最常用的LILO.第28页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三3BootLoaderLILO实际上是一个在Linux环境下编写的BootLoader程序，主要功能是引导Linux操作系统的启动。LILO的功能实际上是有几个程序共同实现的，它们是：（1）MapInstaller这是LILO用于管理启动文件的程序。它将bootloader写入引导分区，创建纪录文件以映射内核的启动。（2）Thebootloader它负责把Linux内核或其他操作系统的引导分区读入内存。还提供命令行接口，让用户选择从哪个操作系统启动和加入启动参数。（3）其他文件：主要包括用于存放MapInstaller记录的map文件和存放LILO配置信息的配置文件。第29页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三4进入操作系统BootLoader做了这么多工作，一言以蔽之，只是把操作系统的代码调入内存，所以当它执行完后，自然该把控制权交给操作系统，由操作系统的启动程序来完成剩下的工作。第30页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三4进入操作系统把控制权交给Setup.S这段程序进入保护模式，同时把控制权交给Head.SHead.S调用/init/main.C中的start_kernel函数,启动程序从start_kernel()函数继续执行第31页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三4进入操作系统

（1）Setup.S首先，Setup.S对已经调入内存的操作系统代码进行检查，如果没错，它会通过BIOS中断获取内存容量，硬盘等信息（实模式）准备让CPU进入保护模式a.先屏蔽中断信号b.调用指令lidt和lgdtc.对8259中断控制器进行编程d.协处理器重新定位完成这几件事后，Setup.S设置保护模式的标志，重取指令，再用一条跳转指令jmpi0x100000,KERNEL_CS。进入保护模式下的启动阶段，控制权交给Head.S.第32页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三4进入操作系统

（2）Head.S也要先做屏蔽中断一类的工作然后对中断向量表做一定的处理BootLoader读入内存的启动参数和命令行参数，Head.S把它们保存在empty_zero_page页中检查CPU类型对协处理器进行检查页初始化,调用setup_paging这个子函数因为已进入保护模式，段机制的多任务属性体现第33页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三4进入操作系统

（3）main.c中的初始化Head.S调用/init/main.c中的start_kernel函数，把控制权交给它，这个函数是整个操