【操作系统】1、操作系统启动
先提炼一下本文中心内容：
操作系统启动——1、把操作系统的代码加载到内存； 2、初始化。
几个重要部分和流程的概述（名词、简写后续介绍，省略了一些细节）：
（1）CPU进入BIOS，CS:IP指向0xFFFF0，检查设备，之后取出磁盘中第一个磁道第一个扇区——boot/bootsect，并将其放入0x90000
（2）boot/bootsect把磁盘中的boot/setup载入内存地址0x7C00处，再挪到0x90200处，屏幕上加载开机的LOGO，载入磁盘中的system至内存0x10000处
（3）setup读取PC机器系统的数据，比如光标位置，内存大小，硬盘参数等等， 放到0x90000处（覆盖了bootsect），开启保护模式
（4）执行system模块（有多个部分， 后面介绍）， 进入main.c
进入正文：
当我们的个人电脑，也就是PC加电，CPU开始工作开始，这里插一句，按照冯诺依曼提出的存储程序的思想，CPU工作可以简单的归结为取指-执行。
那么从CPU开始，CPU自动进入实模式（也就是内存地址就是真实的物理地址，虽然会经过段基址和段偏移的计算）。
CPU首先寻址0xFFFF0，这是ROM BIOS映射区，BIOS全称Basic Input/Output System，也就是基础读写系统。
CPU进入了BIOS，BIOS会帮助我们检查RAM（内存条），I/O设备（显示器，软硬磁盘，键盘），所以开机时你可以看见你的这些设备响一下或者亮那么一下。BIOS还为我们提供了操作系统完全运行起来前的一些基本中断（我们要利用这些中断去操作I/O设备）。
紧接着BIOS会从磁盘的0磁道0扇区读入一个扇区（512B）到内存——boot/bootsect，boot顾名思义就是系统启动区，而读入的这个bootsect，就是boot的启动区。
bootsect会被读到0x7C00（31KB处）的地方，然后它再将自己整体挪到0x90000(576KB处)的地方。
紧接着bootsect读入BOOT的下一个模块，boot/setup, 这个模块大小为2KB，也就是紧接着boot/bootsect的四个扇区，并把它读到bootsect的后面（0x90200处），读完并检查完成之后，就会输出神奇的“Loading System ...”给用户，而与之对应的，Windows则是输出我们开篇的那个神秘的Windows LOGO。
在输出完后，bootsect就干它刚刚输出的那句话的事，加载系统，也就是读入系统的主模块，真正的操作系统所在的模块，System模块，并把它读到0x10000处，由于System模块不大于512KB也就是16进制的0x80000字节大小，所以它并不会覆盖到boot/bootsect（0x90000处开始）。
在读完System并检查完后，boot/bootsect就完成了它光荣的使命，把控制权转交给了boot/setup。
控制权来到了boot/setup，boot/setup是一个操作系统加载程序，首先它会利用BIOS提供的中断读取PC机器系统的数据，比如光标位置，内存大小，硬盘参数等等。并把这些数据放到0x90000的位置上，就是bootsect所在的位置，因为它没用了，所以它会被这些数据所覆盖掉。这些参数会被操作系统的许多相关程序所使用，比如驱动程序。
然后setup程序会将刚刚放在从0x10000处起的System模块整块向下挪动，挪到0x00000处，也就是内存的初始地址处。
setup紧接着开始着手进入保护模式，其中包含了加载中断描述符寄存器（idtr）和全局描述符表（gdtr），并临时设置了中断描述符表（IDT）和全局描述符表（GDT），并在GDT中设置了当前内核代码段的描述符和数据段的描述符。设置好这些后，最后修改机器状态字的保护模式标志（表示当前机器是实模式还是保护模式的标志）进入保护模式（32位/64位）。
至于什么是实模式什么是保护模式，取决于CPU的工作方式，实模式是直接寻址，它的寻址格式是：(段基址：段偏移量)。可见，实模式的"实"更多地体现在其地址是真实的物理地址。
它被设计出来是因为早期的16位机器，而现在的机器大多是32位和64位，因此需要更加灵活的寻址方式。而保护模式是间接寻址，GDT表就是用来替代原来的段基址的，至于深入这个话题，需要到后面的文章（文件、内存管理）。
boot/setup程序执行完了以后，就开始执行system模块了，而执行这个模块是完全在保护模块下的，此时的内存映像如上图。
首先执行的是system中的head，它处于内存中绝对地址的0x00000处，而head模块在编译前是属于boot的，编译后会被跟其他system程序链接在一起。而head的功能比较单一，首先是加载各个数据段寄存器，重新设置中断描述符表（idt）和全局描述符表（gdt）。
接着设置管理内存的分页处理机制（这个至关重要），将页目录表放在绝对物理地址0x00000处，也就是本程序的位置，会覆盖掉head程序。
最后，利用返回指令将预先放置在堆栈中的/init/main.c程序入口地址弹出，去执行main()程序。此时，内存映像如下图。
main.c跟其他程序的main方法一样，是操作系统的主函数，进入了main.c就等同于进入了操作系统，main.c会初始化并启动各种各样的线程，检查内存，中断设备等等，并将他们初始化为表或者其他数据结构。而操作系统管理硬件凭借的就是：数据结构+算法。
开机后操作系统从硬盘到启动起来的全过程就是这样。
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