1 内核镜像

在讲解 Linux 内核启动流程之前，先需要了解一下内核镜像的组成。Linux 内核映像由 boot、setup、system 等三部分组成。在存储设备（软盘、硬盘或光盘）中的分布如下图所示，boot 处于设备的引导扇区、接下来的2-5各个扇区用于存储 setup。剩余扇区用于存储 system。

2 模块执行顺序

在 linux 启动时，首先是 BIOS 执行，将 boot 加载到内存， boot 加载 setup 到内存，然后 setup 加载 system到内存，并准备好系统启动环境，执行 system 启动系统。

3 系统启动前具体流程

在 BIOS 之后，到系统初始化的过程，其主要过程如下图所示：

注意：图中空白区域表示当前可使用内存

按照图中的执行步骤，有以下说明：

BIOS在进行上电自检等基础工作后，加载启动盘中，第一个引导扇区，即 bootsect 所在位置，将boot 加载到 0x7c00位置。

注意：此时处于实模式，系统所能访问的内存仅限于 1M 以内。

此时 CPU 执行权限已经从 BIOS 转移（通过间接跳转 jmpi 0, 0x7c0）到了 boot，boot 首先执行自转移，将 boot 转移到 0x9000。

注意：此处进行转移的原因是，后期 system 将放置到 0x10000 处，从而为 system 的放置提供足够的空间。

boot 利用 bios 中断读取硬盘，将 setup 和 system 模块都加载内存中。其中 setup 加载到 0x90200，system 加载到 0x10000。

注意：为何此处分了 boot 和 setup 两个部分？因为 boot 的大小存在限制，必须小于 510 个字节。

读取显示设备和存储设备参数，并将 system 移动到 0x00000处。读取的设备参数存放于 0x90000H 处，因为此时 boot 代码的功能和使命已经完成，无需继续存在。

为何第 3 步不直接将 system 加载到 0x00000 处？因为，system 硬盘加载时需要用到 bios 中断，而 bios 的中断向量表就位于 0x00000-0x
00400。

setup 执行完毕后，cpu 就将进入保护模式。进入保护模式是间接跳转指令 jmpi 0, 8 完成。

注意：
进入保护模式有以下工作需要完成：
1. 切换中断，将 bios 中断切换为 pc 中断。
2. 建立临时 gdt，用于保护模式的间接跳转。其中 gdt 的数据描述符和代码描述符均为 0x0000H - 0x07FFH。
3. 初始化中断描述符寄存器和全局描述符寄存器， lgdt， lidt。
4. 打开 A20 地址线，使得 1M 以上的内存可访问。
5. 设置 PE 使能位。

进入 head 执行，设置系统需要的页目录表、页表、中断描述符表、全局描述符表等。

注意：
1、setup 跳转到 system 时，sp 指向 0x00000H，从 head.s 的代码中也可以看出，head的开始位置 startup_32: 位于head 的开始位置即 0x00000处。
2、从代码中可以看出，gdt 和 idt 位于 head 代码的末端。
3、页表和页目录将位于 0x00000H-0x00200H，将覆盖部分 head.s代码。
4、此处还要完成启动内存页管理机制。