kernel v0.1.1

机器上电启动，BIOS完成硬件自检、中断初始化等，按照BIOS配置读取第一个设备、第一柱面、第0扇区的前 512B 数据到内存中，然后检测这512B数据的最后两个字节是否是0xAA55，是的话就说明是可引导的操作系统，于是开始执行这段代码，这段代码默认被读到内存的 0x07C0的位置。

boot/bootsect.s 就是生成这段代码的，其大小一定小于512B且最后两个字节是 0xAA55

1. boot/bootsect.s

在内存中的起始地址是: 0x07C0

  1. 把自己(bootsect.s编译后的二进制)从 0x7C00 复制到 0x9000

  2. 然后跳转到 0x9000 开始执行，此处需要注意，跳转后使用了 jmpi go,INITSEG 并不是从 0x9000 处开始执行，而是以 0x9000 位基址调到相对的 go 位置，也就是继续执行代码

  3. 调整寄存器：DS、ES、SS、SP

  4. 读取磁盘接下来的4个扇区(1个扇区512B，4个是2KB)，读取到 0x90200 开始的位置，也就是 setup.s 编译后的二进制

  5. 输出字符串 “Loading system …”，继续开始读取操作系统内核剩余部分（head.s编译后的二进制加内核部分）

  6. 开始读取操作系统 ES = 0x10000 (这块代码量比较大)

2. boot/setup.s

  1. 跳转到 setup.s 处开始执行。

  2. 读取硬件信息

  3. 关中断

  4. 将 system 移动到 0x00000 处(原来位于0x10000位置，此操作将BIOS在0x00000位置保存的中断向量表以及BIOS数据区完全覆盖)

  5. 加载IDT

  6. 加载GDT

  7. 设置8259A中断控制器

  8. 开启保护模式(设置PE位)

  9. 跳转到head.s 中

3.boot/head.s+内核

  1. 在header.s 中将寄存器从实模式转为保护模式(设置DS、ES、FS、GS的GDT表中的某一个全局描述符，这个全局描述符里保存着段的基址、段长、特权级等信息)

  2. 设置IDT

  3. 设置GDT

  4. 重新加载所有段寄存器

  5. 设置SS段选择符、ESP

  6. 确定A20是否打开

  7. 检测协处理器是否存在(存在则进行设置)

  8. 把要传递的参数进行压栈、把main函数的地址进行压栈

  9. 打开分页机制(设置成功并返回后开始执行 main 函数)，将页目录表和4个页表放在内存的起始位置(这是操作系统能够掌控全局、掌控进程在内存中安全运行的基石)，将CR3指向页目录表，设置CR0的PG位，启动分页寻址模式

  10. 开始执行内核里的main函数

4. init/main.c

  1. 规划内存布局

  2. 内存初始化，每个内存页都置为 空闲状态

  3. 中断初始化，给每个中断设置中断处理程序

  4. 块设备初始化，块设备请求队列(32个)，struct request 用于表示块设备的输入/输出请求，它包含了描述和跟踪设备操作的相关信息。将请求按顺序链接成队列，内核可以有效处理多个并发的设备操作。

  5. 字符设备初始化

  6. tty 初始化，串口设置、显示器接口设置

  7. 时间初始化，读取 CMOS 时间

  8. 进程控制初始化，在GDT中挂接 TSS 和 IDT，设置定时器每隔1/100S产生一次0x80中断，执行 system_call，reschedule、ret_from_sys_call

  9. 缓存区初始化(主要是块设备缓存区)

  10. 硬盘初始化，初始化硬盘中断，将与硬盘的请求交互工作由 do_hd_request 函数来处理(struct request 和 一个回调函数)

  11. 软盘初始化，同硬盘初始化流程一样，只是交互函数不一样

  12. 打开中断

  13. 切换到用户模式

  14. 执行 fork()，并在子进程中执行 init()，父进程等待子进程退出

  15. init(), 打开 /dev/tty0，输出内存适用范围，再次fork，父进程等待子进程退出，子进程关机 stdin，打开 /etc/rc 执行 /bin/sh，退出子进程，父进程继续执行，再次 fork，父进程关闭标准输入、标准输出、标准错误，执行setsid，打开 /dev/tty0，执行 /bin/sh argv envp，父进程一致等待子进程退出。此时子进程打开了一个 shell，等待与用户交互。