Linux内核启动揭秘：实模式到保护模式的引导过程

本篇文章《计算机是如何启动的 - Linux内核源代码导读》由陈香兰教授撰写，针对基于x86架构的Linux 2.6.26系统，详细解析了计算机启动过程中的关键环节。首先，文章介绍了BIOS（基本输入输出系统）在启动过程中的作用，它是计算机启动时最先加载并执行的程序，负责引导操作系统。 接着，文章详细讨论了两种常见的启动方式：软盘启动和硬盘启动。软盘启动主要适用于早期计算机，通过BIOS读取软盘上的引导记录来启动系统；而硬盘启动则依赖于GRUB（GRand Unified Bootloader）或Lilo（LILO，Loader for Linux），它们是现代系统更常用的选择，可以管理多个操作系统分区的启动。 GRUB和Lilo都是多引导加载器，允许用户在启动时选择不同的操作系统。文章提到，理解这些启动协议有助于我们深入理解系统的引导机制。 在硬件层面，文章提到了几个特殊的地址，如BIOS的首个扇区位于0x07C0，这个扇区包含了启动引导程序的重要信息，比如setup.ld。通过对setup.ld的分析，读者可以了解到实模式、保护模式和分页模式的区别，以及如何通过GDT（全局描述符表）和IDT（中断描述符表）实现地址空间的管理和中断处理。 实模式下，由于CPU地址线只有20位，内存限制在1MB范围内，而保护模式引入了32位地址总线，扩展了内存访问能力。此外，文章还解释了段寄存器的作用及其在不同模式下的转换，如从实模式到保护模式的段选择子和GDT配合。 最后，控制寄存器和指令集的使用也被提及，特别是在装载GDT和IDT后，必须重新配置段寄存器以确保正确的内存访问权限。阅读文档"documentation/i386/boot.txt"有助于进一步理解这些概念。 这篇文章是一份深入浅出的Linux内核启动教程，涵盖了从BIOS引导到内核初始化的全过程，对于理解和编写Linux内核代码，尤其是对x86平台的开发者来说，具有很高的参考价值。