执行内核代码时的环境是什么答案

【问题标题】：What is the enviroment when exec the kernel code执行内核代码时的环境是什么
【发布时间】：2018-04-08 20:12:14
【问题描述】：

对于 x86，内核由 bios 在 0x7c00 加载并在那里执行。我不熟悉内核映像，并且在 0x7c00 处执行时对环境感到困惑。我最近研究了 ELF 格式，知道可加载文件中有很多扇区，ld 加载 ELF 文件并在程序执行时初始化环境。但是对于内核引导案例，发生了什么？

【问题讨论】：

你的意思是引导扇区被加载在那里？ BIOS 不能加载整个内核，除非它很小，这就是为什么我们使用像 GRUB 这样的引导加载程序 (wiki.osdev.org/Bootloader)。或者在过去，en.wikipedia.org/wiki/LILO_(boot_loader)
请参阅the GRUB documentation 以了解有关机器在跳转到其加载的内核时所处的状态的更多信息。
内核几乎从不在0x7c00。

标签： assembly linux-kernel

【解决方案1】：

首先，内核不是由 BIOS 或固件在 0x7c00 加载的，而是在那里加载了“引导加载程序”。在 x86/IA32 系统上，系统软件的初始环境是 16 位模式（称为实模式）。在实模式下，为了访问内存，代码使用段：偏移内存寻址系统。这允许使用超过 16 位大小的线性地址。

BIOS 没有用于引导加载程序的文件系统的概念。只有来自磁盘引导扇区的 512 字节被加载并复制到 0x7c00 地址。代码必须准备好在没有任何重定位/链接的情况下在那里执行，因为 BIOS 不知道这些。此外，引导加载程序的条目必须仅位于 0x7c00，因此无法加载 elf 文件（在最开始时包含标头），因为代码不在开头。因此，引导加载程序采用原始二进制文件的形式。

BIOS 为使用系统上的设备提供服务

int <systemCallIndex>

指令，加载的 512 字节必须用于加载磁盘上的其他扇区。这是一个非常低级的任务，可能非常有问题。与这里相比，在用户空间中编程非常容易。

请注意，引导加载程序文件可以是任意大小，但前 512 字节将由 BIOS 加载。因此，此代码将加载磁盘上的其他扇区。

引导加载程序加载内核：

引导加载程序设置系统以供内核使用。像 GRUB 这样的高级引导加载程序甚至可以加载 elf 文件并读取普通文件系统（如 FAT）。因此，内核获得了比引导加载程序更高级别的环境。一些加载器，如 GRUB2 允许加载其他内核模块并为内核设置保护模式。

如需更深入的信息，请访问 osdev.org

【讨论】：

这仅适用于传统 BIOS 引导，不适用于现代 PC 等以 EFI 模式引导时。
我提到过BIOS是这样工作的，但是没有提到EFI。