Linux bootloader 编写方法-红联Linux系统门户

对于移植 linux 到其它开发板的人来说，编写 boot loader 是一个不可避免的过程。对于学习linux的人来讲，编写 bootloader 也是一个很有挑战性的工作。本文通过对 linux引导协议进行分析，详细阐述了如何编写一个可以在 i386 机器上引导 2.4.20内核的基本的bootloader。

1.概述

linux运行在保护模式下，但是当机器启动复位的时候却处于实模式下。所以写bootloader做的工作也是在实模式之下的。

linux 的内核有多种格式，老式的zImage和新型的bzImage。它们之间最大的差别是对于内核体积大小的限制。由于zImage内核需要放在实模式1MB 的内存之内，所以其体积受到了限制。目前采用的内核格式大多为bzImage，这种格式没有1MB内存限制。本文以下部分主要以bzImage为例进行分析.

2.bzImage格式内核的结构

bzImage 内核从前向后分为3个部分，前512字节被称为bootsect，这就是软盘引导linux时用到的bootloader，如果不从软盘引导，这部分就没有用，其中存储了一些编译时生成的内核启动选项的默认值。从512个字节开始的512*n个字节称为setup部分，这是linux内核的实模式部分，这部分在实模式下运行，主要功能是为保护模式的linux内核启动准备环境。这个部分最后会切换进入保护模式，跳转到保护模式的内核执行。最后的部分就是保护模式的内核，也就是真正意义上的linux内核。其中n的大小可以从bootsect后半部得到，详细地址可以参阅linux boot protocol。

3.引导过程概述

第一步，打开冰箱门；第二步把大象放到冰箱里……不要笑，过程就是这么简单。首先需要把linux内核的setup部分拷贝到9020H:0开始的地址，然后把保护模式内核拷贝到1MB开始的地址，然后根据Linux Boot Protocol 2.03的内容设定参数区的内容，基地址就是9000H：0，最后使用一条ljmp $0x9020,$0跳转到setup段，剩下的事情就是linux自己的了^_^,果然简单吧！

4.THE LINUX/I386 BOOT PROTOCOL

这个就是我们引导linux所使用的协议，它的位置在：Documetation/i386/boot.txt中。里面详细的写了引导linux所需要知道的一切知识，对于其它体系结构的CPU，也一定存在着类似的东东，仿照本文的方法就可以了。

5.细节一：基本引导参数

当然我们不指定任何参数linux内核也可以启动，但是这样有可能启动进入一个我们不支持的framebuffer模式，导致没有任何屏幕显示；也可能 mount了错误的根分区失败，导致No Init Found的kernel panic。所以我们必须要指定一些东西。

如果你像我一样是一个懒人，那么可以直接把bootsect拷到9000H：0的位置，使用软盘引导时它会把自己复制到这个地方的，这里面有些默认的设置，详情请见boot.txt。

首先是root的位置，这里bootsect_pos指向的是9000H:0的地址。

bootsect_pos[0x1fc] = root_minor;bootsect_pos[0x1fd] = root_major;

其中root_minor和root_major分别是root的主设备号和次设备号。

当前显示模式：

bootsect_pos[0x1fa] = 0xff;bootsect_pos[0x1fb] = 0xff;

这两个数值相当于引导参数vga=0xHHH的值，两个0xff代表文本模式。

bootsect_pos[0x210] = 0xff;

这是在设定你的 bootloader的类型，其实只要不是0就行，因为0代表的loader太旧无法引导新的内核，setup发现这个后就会停下来。按照规范你应该写成 0xff，这表示未知的boot loader，如果你的bootloader已经得到了一个官方分配的type id，那就写上自己的数值。

6.细节二：如何加载内核

如果你现在的环境是一无所有，那么必须使用bios中断或者ATA指令去读硬盘了，不过如果你手中如果有基本的DOS系统，那么就可以使用DOS的程序了。为了能够操作整个4GB的地址空间，我使用了WATCOM C写了个小程序读内核，不过你可以仿照bootsect里面的做法，在实模式中读一部分，然后进入到保护模式拷贝到1MB以上，然后再从实模式读一部分……需要注意1:9000H:0也是DOS占用的地址空间，所以读完内核后就不要返回DOS了，否则会有问题；

注意 2:一定保证是纯DOS，不要加载HIMEM或者EMM386这样的东西，它们会使上面的引导过程失败。loadlin倒是可以来者通吃几乎所有的 DOS，不过它的作者也是这方面的大牛，对DOS下的内存管理非常的熟悉。我们现在研究这些古老的东西很难找资料了，况且我们是在写 bootloader，不是DOS killer。

7.引导时的高级功能

1)initrd

initrd是启动时的一个小虚拟盘，一般用它来实现模块化的内核。引导initrd的方法主要有两个要点：
第一，把initrd读入内存，我们可以仿照大多数boot loader的方法把它放在内存的最高端；
第二，设定initrd的起始位置和长度

bootsect_pos[0x218]开始的4个字节放的是起始物理地址，bootsect_pos[0x21c]开始的4个字节放的是initrd的长度。

2)command_line支持

用command_line 你可以给内核传一些参数，自己定制内核的行为。我是这样做的，首先把command_line放在9900H:0的地址里，然后把9900H:0的物理地址存放在bootsect_pos[0x228]开始的4个字节里面。注意一定是物理地址，所以你应该放99000H这个数，然后内核就会识别你的 command_line了。

8.结束语

写本文的目的主要是为了用最少的语言和最短的时间说明bootloader的原理，真正的权威资料还是要看linux内核源码和boot.txt文件。我曾经写过一个例子loaderx，使用WATCOM C和TASM，WATCOM C是一个可以在DOS下生成能访问4GB物理地址程序的C编译器，里面也有详细的注释和文档说明。

0.0.0.* 于 2007-06-26 06:22:46发表:

free blackjack internet blackjack http://www.freewebs.com/casino-45/blackjack-2.html casino on net best online casino http://www.freewebs.com/casino-68/casino-1.html http://www.chelonian.com/_disc1/000004ba.htm ez payday loan ez payday loan http://www.freewebs.com/casino-53/casino-1.html free online casino casino on net fast cash payday loan fast cash payday loan http://www.yachtxperts.com/_bocam/0000097a.htm

66.177.233.* 于 2007-06-26 06:01:34发表:

Look pacific poker download

0.0.0.* 于 2007-06-26 05:54:49发表:

7 card stud http://www.freewebs.com/casino-87/card-stud-3.html seven card stud payday advance loan http://mavenmakeovers.com/TLC/00000053.htm payday advance loan free keno games http://www.freewebs.com/casino-76/keno-4.html free keno payday loan canada payday loan canada http://www.11avenue.com/forum/_disc12/000002a1.htm payday loan on line payday loan on line http://www.mrlutz.com/discussion/_disc2/000006a3.htm

0.0.0.* 于 2007-06-26 05:45:14发表:

casino poker free casino game http://www.freewebs.com/casino-89/casino-5.html cheap payday loan cheap payday loan http://paceware.net/_disc1/00002faa.htm http://www.freewebs.com/casino-68/card-stud-1.html 7 card stud 7 card stud instant faxless payday loan instant faxless payday loan http://www.homeroom.net/_board/00000742.htm payday loan personal payday loan personal http://www.blbweb.co.za/2010/_disc1/00000522.htm

0.0.0.* 于 2007-06-26 05:43:38发表:

Why free video poker game

0.0.0.* 于 2007-06-26 05:43:15发表:

0.0.0.* 于 2007-06-26 05:42:05发表:

There 888 pacific poker

204.48.128.* 于 2007-06-26 05:30:13发表:

Ironically texas holdem poker online

0.0.0.* 于 2007-06-26 05:25:57发表:

It is understood online texas hold em

0.0.0.* 于 2007-06-25 13:09:43发表:

Any number of pacific poker bonus code

0.0.0.* 于 2007-06-25 11:47:46发表:

instant faxless payday loan instant faxless payday loan http://www.savannahslim.com/talkingSpirits/_disc1/0000024d.htm free baccarat http://www.freewebs.com/casino-31/baccarat-4.html baccarat online http://www.banffcentre.ca/bnmi/bridges/forum02/_forum/00000216.htm faxless payday loan faxless payday loan payday loan online payday loan online http://lincoln.k12.mi.us/Buildings/HS/bargardi/_disc1/000000bc.htm seven card stud http://www.freewebs.com/casino-13/card-stud-1.html seven card stud

0.0.0.* 于 2007-06-25 11:38:16发表:

instant payday loan http://www.topofmyhead.info/_discGodVoter/000021ca.htm instant payday loan http://www.freewebs.com/casino-97/card-stud-1.html seven card stud 7 card stud http://www.freewebs.com/casino-24/slots-3.html video slots online casino slots no credit check payday loan http://thetrainingclinic.com/_disc1/000008d2.htm no credit check payday loan play craps gambling craps http://www.freewebs.com/casino-89/craps-4.html

0.0.0.* 于 2007-06-25 11:31:43发表:

faxless payday loan http://www.froguild.org/discussion/_disc1/000004fd.htm faxless payday loan sonic payday loan http://www.tecnoago.it/Forum/_messaggi/000005d8.htm sonic payday loan same day payday loan same day payday loan http://www.dconline.biz/lforum4/_disc42/0000052d.htm payday loan store http://www.homeroom.net/_board/00000741.htm payday loan store http://www.freewebs.com/casino-44/keno-7.html free online keno free keno

0.0.0.* 于 2007-06-25 11:27:56发表:

In general best online poker room

70.86.54.* 于 2007-06-25 10:21:46发表:

Am free online poker game

0.0.0.* 于 2007-06-25 09:28:47发表:

free online keno http://www.freewebs.com/casino-31/keno-1.html keno online online blackjack game java blackjack http://www.freewebs.com/casino-45/blackjack-1.html bad credit payday loan bad credit payday loan http://www.thetalkingfrog.com/_disc1/00000289.htm http://www.freewebs.com/casino-45/craps-4.html craps online online casino craps savings account payday loan savings account payday loan http://www.myhedo.com/General/0000006e.htm

69.222.54.* 于 2007-06-25 09:20:39发表:

Officially online poker free

0.0.0.* 于 2007-06-25 08:15:58发表:

slots machine game free slots no download http://www.freewebs.com/casino-44/slots-7.html http://www.freewebs.com/casino-78/craps-4.html how to play craps online craps ameriloan payday loan ameriloan payday loan http://www.kore.negros.ph/_forum/00000c9a.htm payday loan personal http://www.painareas.com/_disc1/0000011a.htm payday loan personal no faxing payday loan http://applesoranges.us/videos/_disc22/000000da.htm no faxing payday loan

70.86.54.* 于 2007-06-25 08:14:49发表:

gambling craps online casino craps http://www.freewebs.com/casino-87/craps-7.html gambling craps play craps http://www.freewebs.com/casino-76/craps-4.html vegas casino vegas casino http://www.freewebs.com/casino-87/casino-7.html quick payday loan quick payday loan http://sg3018.k12.sd.us/_disc1/0000003d.htm casino on net casino slots http://www.freewebs.com/casino-68/casino-7.html

72.36.211.* 于 2007-06-25 08:08:17发表:

72.36.211.* 于 2007-06-25 08:07:26发表:

72.36.211.* 于 2007-06-25 08:06:51发表:

72.36.211.* 于 2007-06-25 08:06:38发表:

72.36.211.* 于 2007-06-25 08:06:27发表:

77.70.106.* 于 2007-06-25 07:20:34发表:

Indeed texas hold em poker online

24.75.99.* 于 2007-06-25 07:10:40发表:

More than one of party poker bonus

0.0.0.* 于 2007-06-25 07:09:15发表:

Don't best online poker room

72.36.211.* 于 2007-06-24 08:08:00发表:

72.36.211.* 于 2007-06-24 08:07:27发表:

72.36.211.* 于 2007-06-24 08:06:30发表:

72.36.211.* 于 2007-06-24 08:06:11发表:

72.36.211.* 于 2007-06-24 08:06:00发表:

0.0.0.* 于 2007-06-23 15:45:40发表:

payday loan on line payday loan on line http://sg3018.k12.sd.us/_disc1/0000003e.htm play free slots play free slots machine http://www.freewebs.com/casino-44/slots-6.html payday advance loan payday advance loan http://mj3024.k12.sd.us/_disc1/00000041.htm ez payday loan http://timeforaction.org/_disc2/00000ed8.htm ez payday loan loan til payday http://www.tazenda.net/discussion/_disc1/00000eaa.htm loan til payday

67.162.77.* 于 2007-06-23 14:08:05发表:

fast cash payday loan fast cash payday loan http://www.sandycreekconservancy.com/SCIForum/000000a2.htm fast payday loan http://www.ideeimpegno.it/_disc1/000005c9.htm fast payday loan casino roulette casino roulette http://www.freewebs.com/casino-68/roulette-2.html instant faxless payday loan http://www.sonnymcleans.com/_disc17/0000670d.htm instant faxless payday loan payday loan company payday loan company http://www.copysoft.net/_disc1/00000d61.htm

0.0.0.* 于 2007-06-23 13:23:58发表:

casino roulette http://www.freewebs.com/casino-44/roulette-5.html online casino roulette same day payday loan http://huntersvalley.net/_bulletinboard/00000437.htm same day payday loan same day payday loan same day payday loan http://ss3054.k12.sd.us/_disc1/00000040.htm same day payday loan same day payday loan http://www.iaap-satellite.org/_disc1/00001120.htm military payday loan military payday loan http://www.globalduk.com/_disc1/00000265.htm

72.200.27.* 于 2007-06-23 11:33:34发表:

easy payday loan easy payday loan http://www.kawiswaradharma.org/forum/000000b9.htm craps online online craps http://www.freewebs.com/casino-45/craps-5.html payday loan 1000 http://www.northpulaski.com/mysite2/_disc2/00000279.htm payday loan 1000 sonic payday loan http://www.barbaraboudion.com/_LT71DISCUSSION/00000071.htm sonic payday loan vegas casino http://www.freewebs.com/casino-87/casino-2.html free casino games

0.0.0.* 于 2007-06-23 10:16:32发表:

money tree payday loan money tree payday loan http://www.polishnetwork.com/polishnetwork/_disc1/000034b7.htm free online blackjack http://www.freewebs.com/casino-13/blackjack-1.html blackjack gambling free slots free online slots http://www.freewebs.com/casino-44/slots-2.html online baccarat baccarat online http://www.freewebs.com/casino-45/baccarat-5.html cash advance paydayloans cash advance paydayloans http://www.mby2.com/_cusudi/0000004c.htm

0.0.0.* 于 2007-06-23 10:09:55发表:

free blackjack blackjack gambling http://www.freewebs.com/casino-13/blackjack-4.html roulette gambling play roulette http://www.freewebs.com/casino-45/roulette-3.html military payday loan military payday loan http://www.connselmerstrike.com/_HArticles/00000044.htm http://www.freewebs.com/casino-68/roulette-5.html play roulette online play free roulette free baccarat casino baccarat http://www.freewebs.com/casino-66/baccarat-7.html

0.0.0.* 于 2007-06-23 09:50:04发表:

http://members.tripod.com/branhamhighforum/_disc13/00000415.htm no teletrack payday loan no teletrack payday loan keno online free keno http://www.freewebs.com/casino-87/keno-6.html no credit check payday loan http://www.pfm.com.hk/_disc4/00002c50.htm no credit check payday loan blackjack gambling http://www.freewebs.com/casino-66/blackjack-5.html online casino blackjack http://www.packroute.com/forum/_disc6/000008ec.htm easy payday loan easy payday loan

0.0.0.* 于 2007-06-23 09:41:38发表:

http://www.freewebs.com/casino-53/keno-7.html free keno games video keno video slots http://www.freewebs.com/casino-31/slots-4.html slots machine game blackjack odds http://www.freewebs.com/casino-13/blackjack-7.html blackjack odds low fee payday loan low fee payday loan http://www.denormalization.com/BLOG/Discussions/00000060.htm jack black free online blackjack http://www.freewebs.com/casino-68/blackjack-3.html

Linux bootloader 编写方法

共有 1832 条评论

频道文章

最新教程

随机推荐