Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 3)

Загрузка Linux с диска

Для загрузки ядра Linux с диска нужен двухступенчатый загрузчик. Всем известный загрузчик Linux в архитектуре 80x86 называется Linux LOader (LILO). Существуют и другие загрузчики для систем 80x86, например, GRand Unified Bootloader (GRUB) распространен достаточно широко. GRUB является более развитым загрузчиком, чем LILO; он распознает несколько дисковых файловых систем и, следовательно, способен читать порции загрузчика из файлов. Конечно, специфические загрузчики имеются для всех архитектур, поддерживаемых системой Linux.

LILO можно установить либо в сектор MBR (заменив им маленькую программу, копирующую загрузочный сектор активного раздела), либо в загрузочный сектор каждого раздела диска. В обоих случаях результат одинаковый: когда загрузчик выполняется, пользователь может выбрать загружаемую операционную систему.

На самом деле, загрузчик LILO слишком велик и не помещается в один сектор, поэтому он разбит на две части. MBR или загрузочный сектор раздела содержит маленький загрузчик, который записывается системой BIOS в оперативную память, начиная с адреса 0х00007с00. Эта программа переписывает себя по адресу 0х0009ба00, устанавливает стек реального режима (в диапазоне адресов от 0x00098000 до 0x000969ff), загружает вторую часть LILO с адреса 0х0009бс00 и переходит по этому адресу.

Эта вторая программа читает с диска карту загружаемых операционных систем и предлагает пользователю меню (или командную строку), чтобы он мог выбрать одну из них. Когда пользователь сделает выбор (или промедлит в течение определенного времени, и LILO выберет систему по умолчанию), загрузчик либо скопирует в память загрузочный сектор существующего раздела и выполнит его, либо напрямую скопирует образ ядра.
В случае копирования образа ядра Linux загрузчик LILO, использующий в своей работе процедуры BIOS, выполняет следующие действия:
1. Вызывает процедуру BIOS, которая выводит на экран сообщение "Loading” (Загрузка).
2. Вызывает процедуру BIOS, которая загружает с диска первую часть образа ядра: первые 512 байтов помещаются в память, начиная с адреса 0x00090000, а код функции setup о записывается, начиная с адреса
0x00090200.
3. Вызывает процедуру BIOS, которая загружает с диска остальную часть образа ядра и записывает ее, начиная либо с нижнего адреса охоооюооо (для маленьких образов, откомпилированных с помощью команды make zimage), либо с верхнего адреса охооюоооо (для больших образов, откомпилированных с помощью команды make bzimage). В дальнейшем мы будем говорить, что образ ядра загружен низко” или загружен высоко” соответственно. Поддержка больших образов ядра основана, по сути, на той же схеме загрузки, что и маленьких, но данные располагаются по другим физическим адресам, чтобы избежать проблем с "дырой ISA”, упомянутой в главе 2.
4. Переходит на выполнение кода функции setup .