OpenBSD內核之引導MBR

　　MBR的介紹網上不少，沒錯，就那個最後以0x55AA結尾的512字節的引導塊，OpenBSD提供了引導MBR實現；OpenBSD在x86上的引導過程爲MBR --> PBR --> boot --> kernel，其總體過程在boot_i386(8) （http://man.openbsd.org/OpenBSD-6.0/man8/i386/boot_i386.8）中有詳細講解，讓咱們直接上代碼吧，MBR的代碼在sys/arch/i386/stand/mbr/目錄下，主要就是其中的mbr.S

　　代碼是AT&T格式的彙編，但開頭的註釋已經幾乎將其功能介紹完了：

 

/*
 * Memory layout:
 *
 * 0x07C00 -> 0x07DFF    BIOS loads us here    (at  31k)
 * 0x07E00 -> 0x17BFC    our stack        (to  95k)
 *
 * 0x07A00 -> 0x07BFF    we relocate to here    (at  30k5)
 *
 * 0x07C00 -> 0x07DFF    we load PBR here    (at  31k)
 *
 * The BIOS loads us at physical address 0x07C00.  We use a long jmp to
 * normalise our address to seg:offset 07C0:0000.  We then relocate to
 * 0x07A00, seg:offset 07A0:0000.
 *
 * We use a long jmp to normalise our address to seg:offset 07A0:0000
 * We set the stack to start at 07C0:FFFC (grows down on i386)
 * The partition boot record (PBR) loads /boot at seg:offset 4000:0000
 */

 

　　大概幫翻一下就是BIOS會將mbr.S加載到0x7C00處，而後mbr.S將本身複製並重定性到0x7A00處，而後將PBR加載到本身原來的位置0x7C00處，整個過程使用的棧在0x07E00 ~ 0x17BFC，而後jmp到PBR繼續執行，PBR而後加載/boot到4000:0000，mbr.S是實模式程序，固然涉及到x86實模式的尋址方式，整個過程就是這樣了。

 

　　MBR雖然有510字節，但實際用戶代碼的只有400+字節，由於MBR裏還包含一個分區表，分區在MBR末尾定義：

 

/* partition table */
/* flag, head, sec, cyl, type, ehead, esect, ecyl, start, len */
    . = DOSPARTOFF    /* starting address of partition table */
pt:
    .byte    0x0,0,0,0,0,0,0,0
    .long    0,0
    .byte    0x0,0,0,0,0,0,0,0
    .long    0,0
    .byte    0x0,0,0,0,0,0,0,0
    .long    0,0
    .byte    DOSACTIVE,0,1,0,DOSPTYP_OPENBSD,255,255,255
    .long    0,0x7FFFFFFF
/* the last 2 bytes in the sector 0 contain the signature */
    . = 0x1fe

 

　　基本上就是每一個分區的開始結束扇區、各類flag等信息，其中一個flag是表示是否爲「活動分區」的，mbr.S執行是會檢查這個標誌，並將活動分區的第一個扇區（512字節）加載到0x7C00（MBR在開始執行時已經將本身從定位到0x7A00處了），而後jmp到0x7C00執行PBR。

　　加載PBR也就是讀磁盤，讀磁盤能夠使用傳統的CHS模式或者LBA模式，經過int 13檢測硬件是否支持LBA，不然回退到CHS模式操做，或者能夠在啓動時按住shift鍵強制使用CHS模式。

　　另外還有一點，就是BIOS會在執行MBR前將引導的設備號放到DL寄存器中，第一塊硬盤爲0x80。

 

　　OK，mbr.S的內容基本就這些了，代碼仍是至關清晰的，這就當個簡單的筆記吧，熟悉的同窗直接跳過這篇。