Part 2: The Boot Loader

目标及任务

学习目标：能够更加熟悉 x86 汇编语言，以及 PC 启动的整个过程，而且也会首次学习使用QEMU软件来仿真xv6操作系统，并且配合GDB对操作系统的运行进行调试。

作业：完成Exercise3-6。

简介

对于PC来说，软盘，硬盘都可以被划分为一个个大小为512字节的区域，叫做扇区。一个扇区是一次磁盘操作的最小粒度。每一次读取或者写入操作都必须是一个或多个扇区。如果一个磁盘是可以被用来启动操作系统的，就把这个磁盘的第一个扇区叫做启动扇区。这一部分介绍的 boot loader 程序就位于这个启动扇区之中。当 BIOS 找到一个可以启动的软盘或硬盘后，它就会把这512字节的启动扇区加载到内存地址 0x7c00~0x7dff 这个区域内。

对于6.828，我们将采用传统的硬盘启动机制，这就意味着我们的 boot loader 程序的大小必须小于 512 字节。整个 boot loader 是由一个汇编文件，boot/boot.S，以及一个C语言文件，boot/main.c。

如果我们想要完全理解这些文件，我们需要一些前置知识：

Boot loader 必须完成两个主要的功能。

  1. 首先，boot loader 要把处理器从 real 模式转换为 32bit 的 protected 模式，因为只有在这种模式下软件可以访问超过1MB空间的内容。

  2. 然后，boot loader可以通过使用 x86 的特定的 IO 指令，直接访问 IDE 磁盘设备寄存器，从磁盘中读取内核。

对于 boot loader 来说，有一个文件很重要，obj/boot/boot.asm。这个文件是我们真实运行的 boot loader 程序的反汇编版本。

参考链接