一 預(yù)備

在8086系統(tǒng)CPU中，有兩個(gè)寄存器CS和IP用于保存CPU接下來(lái)需要執(zhí)行的指令地址，具體計(jì)算方法為 CS<<4+IP

例如CS=0x7c0，而IP=0x0001围小，則CS<<4+IP=0x7c01绍哎，因此接下來(lái)CPU會(huì)從內(nèi)存地址0x7c01中讀取一條指令執(zhí)行欺冀。

當(dāng)取出一條指令執(zhí)行后碉碉，IP的內(nèi)容會(huì)被自動(dòng)加當(dāng)前指令占用的字節(jié)數(shù)边苹，從而指向了下一條指令狱窘，于是杜顺，處理器又從取出下一條指令執(zhí)行。

二 BIOS

在計(jì)算機(jī)剛加電時(shí)蘸炸，CS和IP會(huì)被初始化成固定的默認(rèn)值躬络，CS=0x7c0，IP=0x0000搭儒，因此計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)會(huì)從0x7c00這個(gè)位置開始執(zhí)行穷当。

0x7c00這個(gè)位置被固化了BIOS系統(tǒng)，不要糾結(jié)這個(gè)系統(tǒng)從哪來(lái)的淹禾，因?yàn)樗旧砭褪窃谀堑摹?/p>

因此馁菜，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，就會(huì)立即開始執(zhí)行BIOS系統(tǒng)铃岔。

BIOS是指基本輸入輸出系統(tǒng)（Basic Input/Output System）汪疮，它只做了一件事：從磁盤中把安裝在磁盤中的操作系統(tǒng)（如我們使用的windows，linux）加載到內(nèi)存中毁习，然后通過(guò)修改CS和IP寄存器的內(nèi)容智嚷，把CPU的執(zhí)行控制權(quán)交到操作系統(tǒng)中。

具體一點(diǎn)纺且，BIOS會(huì)把磁盤中安裝的操作系統(tǒng)加載到內(nèi)存中的0x7c00處盏道，，然后修改CS=0x7c0, IP=0x0000载碌，當(dāng)CPU讀取下一條指令執(zhí)行時(shí)就會(huì)讀到具體操作系統(tǒng)的指令猜嘱。

二 主引導(dǎo)扇區(qū)

通過(guò)上面的描述，你可能覺(jué)得BIOS會(huì)負(fù)責(zé)把操作系統(tǒng)的所有內(nèi)容都加載到內(nèi)存中去恐仑，這但是實(shí)際上并不是這樣的泉坐。

BIOS并不知道具體需要怎樣加載操作系統(tǒng)（這很正常，不同的操作系統(tǒng)有不同的加載方式）裳仆，于是BIOS規(guī)定：任何安裝在磁盤中的操作系統(tǒng)腕让，必需在磁盤的第0扇區(qū)存放一段引導(dǎo)代碼，BIOS只把這一段引導(dǎo)代碼加載到內(nèi)存中執(zhí)行，而具體應(yīng)該如何加載整個(gè)操作系統(tǒng)纯丸，由操作系統(tǒng)的編寫人員自行在引導(dǎo)代碼中定義偏形。

也就是說(shuō)，BIOS只加載并執(zhí)行引導(dǎo)代碼觉鼻，而引導(dǎo)代碼自行加載整個(gè)操作系統(tǒng)俊扭。另外值得一提的是，這塊存放引導(dǎo)代碼的第0扇區(qū)被稱為主引導(dǎo)扇區(qū)坠陈，操作系統(tǒng)就是從這里開始的萨惑。

這里涉及到磁盤的內(nèi)容：磁盤中的內(nèi)容是分扇區(qū)維護(hù)的，每個(gè)扇區(qū)共512個(gè)字節(jié)仇矾，第0個(gè)扇區(qū)為0-511字節(jié)庸蔼，第1個(gè)扇區(qū)為512-1023字節(jié)，依此類推贮匕。

將程序交給主引導(dǎo)扇區(qū)代碼執(zhí)行后姐仅，BIOS就正式功成身退了，畢竟接下來(lái)執(zhí)行的引導(dǎo)代碼已經(jīng)屬于操作系統(tǒng)的內(nèi)容刻盐，而具體是怎么執(zhí)行的掏膏，不同的操作系統(tǒng)當(dāng)然有不同的方法。不過(guò)即然已經(jīng)到操作系統(tǒng)執(zhí)行了敦锌，那么我們可以認(rèn)為計(jì)算機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)完畢了馒疹。

以上就是計(jì)算機(jī)啟動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，簡(jiǎn)單總結(jié)就是：

開機(jī)時(shí)默認(rèn)初始化CS=0x7c0, IP=0x0000供屉，CPU自動(dòng)來(lái)始執(zhí)行0x7c00的BIOS代碼
BIOS代碼把磁盤中第0號(hào)扇區(qū)的內(nèi)容加載到0x7c00處行冰，然后修改CS=0x7c0, IP=0x00000，CPU又開始執(zhí)行操作系統(tǒng)的引導(dǎo)代碼

三 linux0.11 的主引導(dǎo)扇區(qū)代碼

當(dāng)CPU開始執(zhí)行引導(dǎo)代碼后伶丐，計(jì)算機(jī)就算啟動(dòng)完成了，但是操作系統(tǒng)還沒(méi)有完全啟動(dòng)成功疯特，接下來(lái)以linux0.11為例說(shuō)說(shuō)引導(dǎo)代碼后續(xù)的內(nèi)容哗魂，linux0.11已經(jīng)是非常老的內(nèi)容了，但是對(duì)于學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)漓雅，研究它就夠了录别。

linux0.11的主引導(dǎo)扇區(qū)代碼定義在文件bootsect.s中，這是一段匯編代碼邻吞。會(huì)把操作系統(tǒng)剩下的所有內(nèi)容都加載到內(nèi)存中组题。

操作系統(tǒng)所有的代碼都加載到內(nèi)存中去之后，并不能真正的交給操作系統(tǒng)處理抱冷，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)還需要初始化崔列，所以在此之前還需要執(zhí)行一斷setup.s匯編代碼，用于初始化系統(tǒng)。

因加載完畢后bootsect.s會(huì)通過(guò)修改CS:IP值的方式赵讯，讓CPU去執(zhí)行setup.s盈咳，至此，bootsect.s代碼就算是完成使命了边翼。

setup.s代碼存放在磁盤的0-4扇區(qū)鱼响，會(huì)被加載到內(nèi)存的0x90200處。它主要是初始化了一些系統(tǒng)的基本內(nèi)容组底，如內(nèi)存長(zhǎng)度丈积，顯卡類型等。然后會(huì)把操作系統(tǒng)剩下的核心內(nèi)容移動(dòng)到0x0000地址處债鸡，再通過(guò)修改CS:IP的方式桶癣，讓CPU開始執(zhí)行操作系統(tǒng)的核心內(nèi)容（以下稱操作系統(tǒng)內(nèi)核）。

操作系統(tǒng)內(nèi)核開始執(zhí)行前還會(huì)先進(jìn)一步初始化系統(tǒng)娘锁，在內(nèi)核最開始的地方是一個(gè)head.s代碼段牙寞，這里主要是使用一些牛逼的手段調(diào)用到C語(yǔ)言的main函數(shù)。從這里開始莫秆，操作系統(tǒng)終于進(jìn)入到了C語(yǔ)言編寫的內(nèi)容间雀。

在main函數(shù)的頭部，還是會(huì)先進(jìn)行進(jìn)一步的初始化镊屎，這個(gè)初始化更加仔細(xì)惹挟，而且也更多，例如初始化了內(nèi)存管理用的頁(yè)表缝驳，初始化了中斷向量表等连锯。到此，操作系統(tǒng)正式啟動(dòng)完成用狱。

總結(jié)：linux0.11啟動(dòng)過(guò)程：

• 先執(zhí)行主引導(dǎo)扇區(qū)代碼运怖，即bootsect.s代碼，把操作系統(tǒng)的所有內(nèi)存加載到內(nèi)存中
• 再執(zhí)行setup.s代碼夏伊，它會(huì)初始化一些硬件數(shù)據(jù)摇展，并且把操作系統(tǒng)的內(nèi)核移動(dòng)到0x0000地址處
• 再跳到0x0000地址處開始執(zhí)行，執(zhí)行到的是head.s代碼段溺忧，這里會(huì)通過(guò)一些比較牛逼的方式調(diào)用到C語(yǔ)言編寫的main函數(shù)中
• 在main函數(shù)中會(huì)進(jìn)一初始化系統(tǒng)咏连，如中斷向量，內(nèi)存管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等

再跟上面的結(jié)合起來(lái)鲁森，整個(gè)流程就是：
開機(jī) =》執(zhí)行BIOS系統(tǒng) =》執(zhí)行主引導(dǎo)扇區(qū)代碼（bootsect.s）=》執(zhí)行setup.s =》執(zhí)行head.s =》執(zhí)行C語(yǔ)言main函數(shù)祟滴。