引导启动程序（boot）_boot程序

boot启动程序包含三个汇编程序，主要作用是：当PC机打开电源后，CPU将进入实模式，并从地址0xFFFF0处开始执行程序，这个地址就是BOIS程序。BOIS程序将执行系统的某些检测，并在物理0地址处初始化中断向量。接着将可启动设备的第一扇区（磁盘引导扇区）读入内存绝对地址0x7C00处，并跳转到这个地址开始执行，而0x7C00就是bootsect.s的入口地址。注：启动设备通常是软盘或硬盘。在现代计算机中，启动设备几乎都是硬盘。

---

boot目录下只有三个汇编文件，如下图，bootsect.s和setup.s是as86汇编语法编写，是实模式下运行的16位代码程序。而head.s通过gas汇编语法编写，运行在保护模式下。之所以使用两种汇编语法是因为gas直到1994年才开始支持编译实模式下16位程序的。所以Linux2.4x版本的内核只有gas汇编语法。

如上述所言，系统启动时最先执行的就是BIOS程序，然后是bootsect.s，在内核执行bootsect.s程序时，会把bootsect.s程序移动到ox90000处，bootsect.s长0.5k，也就是长0x200。然后把setup.s程序移动到0x90200开始处，setup.s长，而内核其他部分（system模块）则被读入到从内存地址0x10000处，在系统加载期间会显示loading，然后将控制权交到setup.s。因此系统上电后的各程序加载顺序如下图所示：

系统启动时引导代码在内存中的动态位置如下图所示。

setup.s代码识别主机的某些特性以及VGA卡的类型。然后将系统从地址0x10000处移动到0x0000处，进入保护模式并转至系统的剩余部分（0x00000）。此时32位的运行方式的设置启动被完成：IDT、GDT、LDT被加载，处理器和协处理器也已经确认，分页工作也设置好；最终调用init/main.c中的main（）程序。以上是head.s代码执行的步骤。至此，系统上电之后开始从0xFFFF0地址处开始执行BIOS程序，执行系统的某些检测，然后初始化中断向量，再将bootsect.s程序加载到0x7C00处。并在执行bootsect.s的同时将自己移动到0x90000处，然后将setup.s代码移动到0x90200开始处，将系统其他部分移动到0x10000开始处。执行setup.s，执行的过程当中，它会要求将系统的剩余部分移动到0x0000处，并开始执行head.s。

那么为什么setup.s不直接在0x0000处开始执行而是在0x90200处，这是因为setup.s在执行的过程当中需要用到BIOS的中断向量表，而中断向量表是存在0地址处的，大小为0x400（1k）个字节。需要等使用完BIOS中断调用才能覆盖。
而Linux系统需要运行，还需要最基本的文件系统支持，也就是跟目录。跟目录的默认块设备号也在bootsect.s中定义。

---

bootsect.s程序

bootsect.s用于x86上创建启动引导扇区，是引导扇区的第一个程序，而引导扇区位于硬盘的第一个扇区，大小为512字节，引导扇区包含了系统启动的必要信息，如操作系统的文件位置，文件系统类型等。系统启动时，BIOS首先读取引导扇区，并将执行权移交引导扇区上的bootsect.s。
前面说到bootsect.s执行期间会将自己移动到0x90000开始处并继续执行，而bootsect.s的主要作用是将setup.s模块加载到0x90200开始处，然后利用BIOS中断0x13取磁盘参数表中的引导盘参数。接着在屏幕上打印Loading system…。然后将setup.s后面的system模块加载到0x10000开始处。随后确定根文件系统的设备号（如果没有指定根文件设备号，则根据引导盘的每磁道扇区数判别盘的类型（是否为1.44M A盘）），并将其保存在root_dev（引导块的508地址处）。最后长跳转到setup.s程序开始处（0x90200）执行setup.s。
总的来说，bootsect.s做了四件事情：
1 将自己移动到0x90000开始处，并加载setup.s到0x90200处。
2 利用BIOS中断0x13取磁盘参数表中启动引导盘的参数 加载setup.s模块到0x90200处，加载system模块到0x10000处
3 将根文件设备号存在root_dev中。
4 长跳转到setup.s处开始执行setup.s
Linux0.11内核在1.44M磁盘所占扇区的分布情况如下图：

boot扇区占一个扇区，setup模块占四个扇区。system模块占240个扇区。而1.44M盘共有2880个扇区。剩下的没有用到的扇区用来存放一个基本的根文件系统。

---

86as汇编

一句86as汇编代码通常由标号（可选）、指令名、操作数组成。标号通常用冒号结尾。如begdata：。
.globl和.global用于定义随后的标识符是外部的还是全局的。
.text、.date、.bss分别用于定义当前代码段、数据段和未定义数据段。

ds和es：ds（data segment register）数据寄存器，用于存储程序的全局变量和静态变量。es（extra segment register）用于存储其他数据段，如常量、字符串、数组等。
ax和bx：ax是累加器寄存器，一般用于保存计算的中间结果或函数返回值。bx是基址寄存器，用于存储偏移地址。
cx：计数器寄存器，用于循环控制。
sub 目标操作数，原操作数：目标操作数=目标操作数-原操作数
rep，结合ax使用，ax用于循环控制，rep是重复执行并递减ax，直至ax=0。需要注意的是，rep执行循环的语句是紧跟其后的一条语句，例如在Linux源码中：

	mov	cx,#256
	sub	si,si
	sub	di,di
	rep
	movw
1
2
3
4
5

重复的部分只有紧跟rep后的movw。也就是将原地址的256个字复制到目标地址di中。
si和di：si用于存储原数据地址或偏移量，di用于存储目标地址或偏移量。
cs寄存器存储代码段的基地址。
ds寄存器存储数据段的基地址。
es寄存器通常用于存储额外的数据段基地址。
ss寄存器存储栈段的基地址。

jnc：有条件jmp，如果CF标志寄存器为0则跳转，否则继续

---

gas汇编语法记录

• div

// 语法：div operand
__asm__("divl %4":"=a" (block),"=d" (sec):"0" (block),"1" (0),
		"r" (hd_info[dev].sect));
1
2
3

operand为被除数。而除数则需要放在紧随着div指令的另一个操作数中。商保存在被除数所在的寄存器中，余数则保存在紧随着该寄存器的另一个寄存器中。

---

在这句代码中，block被保存在eax寄存器中，而hd_info[dev].sect则作为除数的操作数直接放在divl指令的操作数中。:“0” (block),“1” (0),表示将block值传入0个操作数，将0传入第一个操作数