计算机操作系统-操作系统启动过程

操作系统的两种模式

1.实模式（实地址模式）

• 计算机刚加电时处于实模式下
• 程序按照8086寻址方式访问0h-FFFFFh（1MB）空间
• 寻址方式：物理地址（20位）=短地址：偏移地址
• CPU单任务运行

2.保护模式

• 计算机启动成功后处于保护模式下
• 寻址方式：段（32位）和偏移量（32位），寻址4GB空间
• 段页式寻址机制（段，页）
• 虚拟地址，进程，封闭空间
• 应用程序和操作系统的运行环境都被保护
• CPU支持多任务

段的属性：其实地址，存起属性，权限级别…

系统BIOS（Basic I/O System）

基本输入/输出系统
位置：F0000-FFFFF

功能：

• 系统启动配置
• 基本的设备I/O服务
• 系统的加电自检和启动

MBR

BIOS读硬盘的过程会先读主启动记录MBR

• 存放在硬盘/软盘的首扇区
• 存放和OS启动的相关信息
• 512BYTES
• 结束：0Xaa55h

硬盘扇区

硬盘扇区如上图划分，在系统扇区中，存在分区启动扇区（PBR），在MBR分区中存在主启动扇区。

主启动扇区：完成OS加载或启动管理功能

• 提供菜单：让用户选择不同的启动项，实现多重启动
• 加载核心文化：直接指向可启动区加载操作系统
• 跳转：将启动管理功能转交给其他loader

BIOS和MBR程序运行过程

1. POST->硬盘启动->读取MBR->控制权交给MBR
2. MBR读取分区表，找到其中的活动分区，并确认其他的分区都不是活动分区。MBR读取活动分区的第一个分区（分区引导记录PBR），并把他加载到内存中去。
3. PBR继续控制后面的引导过程