x86架构启动流程

简介

在学习x86架构的启动过程之前，我们需要了解一些基本概念。x86架构是一种常用于计算机中的处理器架构，它的启动过程可以分为以下几个步骤：BIOS初始化、加载启动引导程序、加载操作系统内核。

启动流程

下面是x86架构启动流程的步骤，我们将使用表格形式展示：

步骤 描述
1 计算机通电，开始执行BIOS初始化
2 BIOS加载并执行启动引导程序
3 启动引导程序加载操作系统内核
4 操作系统内核初始化

接下来，我们将逐步介绍每个步骤需要做什么，以及所需的代码和注释。

BIOS初始化

在该步骤中，计算机通电后，BIOS将负责初始化硬件设备，并配置计算机的基本参数。这些参数包括内存大小、硬盘驱动器和其他外设。

在代码中，我们无需编写BIOS初始化的代码，因为它是由计算机的固件（硬件）自动执行的。

加载启动引导程序

在该步骤中，BIOS将加载并执行启动引导程序。启动引导程序的作用是找到并加载操作系统内核。

我们可以使用类似以下代码的汇编语言来编写启动引导程序：

BITS 16          ; 使用16位汇编
ORG 0x7C00       ; 设置代码的起始地址为0x7C00

start:
    mov ax, 0x0000  ; 将地址0x0000存储在寄存器ax中
    mov ds, ax      ; 将寄存器ax的值存储在段寄存器ds中

    ; 这里可以添加其他需要执行的代码

    times 510-($-$$) db 0  ; 在引导程序最后填充0，使其大小为510字节
    dw 0xAA55              ; 在引导程序最后两个字节写入0xAA55，表示引导扇区的结束标志

上述代码的注释解释了代码的作用和含义。需要注意的是，启动引导程序必须位于引导扇区（通常是第一个扇区）的位置，这样BIOS才能正确加载并执行它。

加载操作系统内核

在该步骤中，启动引导程序将加载操作系统内核，以便可以开始执行操作系统的功能。

启动引导程序可以使用类似以下代码的汇编语言来加载内核：

load_kernel:
    mov bx, 0x8000    ; 将内核加载到内存地址0x8000
    mov es, bx        ; 将内存地址存储在段寄存器es中
    mov bx, 0x0000    ; 将偏移地址存储在寄存器bx中

    mov ah, 0x02      ; 使用BIOS的读取扇区功能
    mov al, 0x01      ; 读取1个扇区
    mov ch, 0x00      ; 磁头号
    mov cl, 0x02      ; 扇区号
    mov dh, 0x00      ; 磁道号
    mov dl, 0x80      ; 硬盘驱动器号（第一个硬盘）

    ; 调用BIOS的读取扇区函数
    int 0x13

    jmp 0x8000:0x0000  ; 跳转到加载的内核的入口地址

上述代码使用BIOS的读取扇区功能，从硬盘驱动器中读取一个扇区的内容，并将其加载到指定的内存地址。之后，通过跳转到内核的入口地址，启动引导程序将开始执行操作系统的功能。

操作系统内核初始化

在该步骤中，操作系统内核将根据需要进行一系列的初始化操作。这些操作包括设置中断处理程序、初始化内存管理和其他关