内核加载与linux的grub

　　计算机系统的启动是一个复杂的过程，启动过程大致可以分为以下几个阶段：

+------计算机系统启动流程----------------------------- --------------------+
|+-------1----------+      +-------2-----------+     +-------3---------+|
||                  |      |                   |     |                 ||
||  管理控制单元上电  |----->|       cpu上电      |---->|    BIOS引导     ||
||                  |      |                   |     |                 ||
|+------------------+      +-------------------+     +-------+---------+|
|                                                            |          |
|           +-------<-------------------------<--------------+          |
|           |                                                           |
|           |                                                           |
|+-------4--+-------+      +-------5-----------+     +-------6---------+|
||                  |      |                   |     |                 ||
||    加载OS内核     |----->| 系统软硬件初始化    |---->|    启动init进程  ||
||                  |      |                   |     |                 ||
|+------------------+      +-------------------+     +-----------------+|
+-----------------------------------------------------------------------+

 其中最开始的2个阶段是属于机械物理过程，最后2个阶段主要是按照一定的顺序来执行软件程序，这几个阶段都较为直观简单，中间的2个阶段从BIOS开始到系统执行内核启动函数start_kernel()结束。

　　那么先来说说bios，计算机基本输入输出系统，通俗点讲是保存在ROM的一组程序，计算机系统上电后cpu执行的第一个程序就是bios程序，这里有一个问题：

在系统上电的一瞬间，内存、cpu相关的一些寄存器都是空白的，bios程序是如何开始执行的呢？

　　从系统体系的角度看，既然bios不能由软件来触发执行，那么只能由硬件逻辑来实现。Intel 80x86 系列的cpu分为实模式和保护模式，实际上是，在cpu上电的一瞬间即进入实模式运行，同时硬件逻辑将cpu的cs寄存器和ip寄存器设置为：0xFFFF-0x0000，计算机体系将bios程序的入口写死在这个地址上，同时cpu在实模式下的地址即为绝对地址，cpu根据cs+ip找到了bios程序的入口的物理地址，load第一条bios指令到cpu开始执行。bios程序主要干两件事情：硬件检测和配置、加载os 的内核。注意bios程序是不会直接去加载os 内核的，那么：

bios程序为什么不直接加载os 内核， os内核是由谁来加载的呢？

　　从硬件设计的角度考虑，如果将内核加载的细节固化在硬件中，那么内核的设计和安装必须严格遵循这一套硬件逻辑，这无疑很大程度上限制了软件的灵活性，另外将内核加载细节固化在bios中，也增加了bios程序的复杂度。因此在bios和内核之间，增加了bootloader软件模块，内核的加载由内核对应的bootloader实现，bios不直接加载内核，bios启动bootloader程序，由bootloader程序来加载内核，对于linux 内核，其bootloader程序就是我们熟知的grub。那么：

bios如果找到bootloader，bios找到bootloader加载到内存后，在执行bootloader前要做哪些初始化？

　　接下来以linux os为依据，其他类型的os过程类似，linux kernel的bootloader为所熟知的grub程序(0.93 version)，grub 一般会随 linux os一起安装。grub的引导分成了几个阶段：stage1、stage1.5、stage2，软件层面上对应于几个独立的软件模块，stage1的代码文件，是源码目录下stage1/stage1.S，汇编后便成了一个512字节的img，被写在硬盘的0面0道1扇区，作为硬盘的主引导扇区，主引导扇区=主引导记录 MBR+磁盘分区表 DPT。Stage1作为grub引导的开始，并且Stage1被放在磁盘的固定位置0面0道1扇区，因此在硬件逻辑实现上bios例程启动grub引导的过程是：bios通过raw read读0面0道1扇区的512字节到内存，至此bios引导结束，控制权交给grub 并开始grub 引导。

grub的引导流程？

　　grub(.93version)的大致引导过程：stage1--->start--->stage1.5--->stage2--->OS kernel。

　　

待续~~~~

 

 

参考资料： 

1、http://www.linuxsir.org/bbs/thread170348.html?pageon=2

2、