从开机到进入操作系统的引导过程详解

最近学习了 计算机组成原理，老师 问了一个问题“计算机如何执行第一条指令？”

又看了一本书《30天自制操作系统》，因此在这好好总结一下计算机开机以后的整个引导过程。

① 第一步，开机直接访问BIOS ROM的0xFFFF0。

        开机以后，CS寄存器置为0xFFFF，IP寄存器置为0x0000。这样一来，CPU就会要求访问地址为0xFFFF0的这个地方。这个地址实际上不是内存的地址，它被 地址控制器（实际上是南桥北桥）映射到 BIOS ROM里，而这个地址的ROM中存放着一条跳转指令。

        参考：http://bbs.csdn.net/topics/370117602

        http://blog.csdn.net/mxdlove00/article/details/8821377

② 第二步，访问BIOS ROM中的初始化程序。

    0xFFFF0中这条跳转指令，跳转至BIOS ROM的某个地址。从这开始是一段初始化程序，把这段程序复制到内存中执行。

  作用：一方面 初始化硬件（如内存等）；另一方面 从硬盘加载引导程序（具体方法是 从0柱0面0扇区开始寻找，如果扇区最后是”55 AA”，则说明找到该引导程序，否则继续寻找下一扇区，直到找到引导程序），找到引导（boot）程序之后 复制到内存的 0x07c00——0x7dff（复制到该地址的原因参看 http://blog.csdn.net/mxdlove00/article/details/8811060 ）中，然后跳到该地址执行引导程序。

        参考： 《30天自制操作系统》

        http://bbs.csdn.net/topics/370117602

        到此为止，一切都是硬件自动完成的，是不可改变的。

        从下面开始，执行的程序可以由程序员自由控制了。

③ 第三步，引导程序开始执行。

        引导程序把操作系统从硬盘读入到内存中，并跳到内存操作系统开始地址。

        多说一点，在《30天自制操作系统》中是这么做的，把软盘中10个柱面的内容都读到内存中，推算(软盘在内存的开始地址+操作系统在软盘中的相对地址=操作系统在内存中的地址)出操作系统的开始地址，然后跳到该地址。

        参考：《30天自制操作系统》

④ 第四步，开始执行操作系统程序。

        ① 开机访问0xFFFF0地址

        ② 跳转到BIOS ROM的初始化程序

        ③ 把BIOS ROM中的初始化程序复制到内存中执行

        ④ 初始化程序 首先初始化硬件，然后在硬盘中找到 引导程序。

        ⑤ 将引导程序复制到 内存的 0x07c00，并执行

        ⑥ 引导程序 将硬盘的内容复制到内存中。

        ⑦ 跳到内存中操作系统的开始地址，

        ⑧ 开始执行操作系统。