HIT-OS 操作系统的启动

打开电源，计算机执行的第一条指令是什么

对于 X86 PC来说，执行以下几步：

1. X86 PC刚开机时 CPU处于实模式
2. 开机时，CS = 0xFFFF; IP = 0x0000
3. 寻址0xFFFF0 (ROM BIOS映射区)
4. 检查ROM, 键盘，显示器，软硬磁盘
5. 将磁道0磁道0扇区读入0x7cc处
6. 设置 cs = 0x07c0, ip = 0x0000

0x7c00处存放的代码：

• 就是从磁盘引导扇区（0磁道0扇区）读入的512个字节
  • 引导扇区就是启动设备的第一个扇区
  • 启动设备信息被设置在CMOS(用来存储时钟和硬件配置信息)中
  • 磁盘第一个扇区上存放着开机后执行的第一段我们可以控制的程序

主引导扇区代码（bootstrap）

首先将 0x7c0:0x000处的512个字节的内容移动到0x9000:0x0000处，然后跳转到go标号处继续执行；

jmpi go, INITSEG

读入setup模块后: ok_load_setup

read_it //读入system模块

这里boot扇区代码的执行完毕了，开始setup的四个扇区代码的执行

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setup模块的执行

setup模块，即setup.s

• 用来读取内存等信息，便于后续操作系统建立数据结构进行管理

• 将system模块移动到零地址处

初始化GDT表

• 建立一个GDT表，进行初始化，便于保护模式的地址转换

保护模式下地址翻译和中断处理

• 此时的CS叫做选择子

将CPU切换到保护模式

mov ax, #0x0001 
mov cr0, ax

这两行代码切换到保护模式

CX=8进行查表

总结setup做了什么

1. 读取硬件参数，为了建立操作系统打下基础
2. 将system模块挪动到0地址处，将来操作系统核心代码一直存在那里
3. 启动了保护模式
4. 运用32位汇编指令jmpl 0, 8 跳转到0x0000处地址执行

system模块执行

• system模块（目标代码）中的第一部分代码? head.s
• system模块由很多文件编译而成，为什么是 head.s ?

makefile文件如下

编译出来后顺序：bootstrap -> setup -> head.s -> main.c -> ….

head.s

一段在保护模式下运行的代码

• 又一次初始化了gdt表和idt表（之前是临时建立的gdt表为了执行jmpi 0, 8）
• 开启20号地址线，可以访问4G内存了
• 设置系统栈
• ……

三种汇编

after_page_tables（设置了页表之后）

看了这段太巧妙了叭，模拟函数调用原理，正常函数调用时候，会先将参数从后往前依次入栈，然后将下一条指令的地址入栈，当ret返回时，直接进入之前下一条指令的地址。当set_paging结束时直接跳转到 main函数执行，如果main函数意外返回，将进入L6处执行死循环。

进入main函数

mem_init()