一、GDB调试方案
二、启动分析
1、BIOS 加载
电脑启动，CPU指向0xFFFFFFF0处，这里正好是系统ROM BIOS存放的地址。即开始执行BIOS指令。为了保持向下兼容，就会把与原PC兼容的BIOS代码和数据复制到低端1M末端的64K处。最后BIOS会把操作系统引导程序加载到内存0x7c00处。如下图：
2、bootsect.s
bootsect.s 把自己移动到内存0x90000（576KB）处，并把启动设备中后2KB字节代码（setup.s）读入到内存0x90200 处，并把内核其它部分（system模块）读入到0x10000（64KB）处。
3、setup.s
setup.s把system模块移动到内存0处。最后会调用system模块。其内存如下：
4、head.s
head.s 位于system模块的开头处，setup.s 把控制权交给 head.s 后，head.s 程序执行结束后，其内存如下：
高速缓冲部分还要扣除被 显存 和 ROM BIOS 占用的部分，其用于磁盘等块设备临时存放数据的地方，在 buffer_init 函数中初始化。主内存区由内存管理模块 mm 通过分页机制进行管理分配。
高速缓冲区初始化过程中，初始化程序从整个缓冲区的两端开始，分别同时设置缓冲块头结构和划分出对应的缓冲区块 （1K）。缓冲区的 高端 被划分成一个个 1K 的缓冲块，低端 则分别建立起对应各缓冲块的缓冲头结构 buffer_head 。该头结构用于描述对应缓冲块的属性，并且用于把所有缓冲头连接成链表。
struct buffer_head { char * b_data; /* 指向该缓冲块中数据区（1K字节）的指针 */ unsigned long b_blocknr; /* 块号 */ unsigned short b_dev; /* 数据源的块设备号 (0 = free) */ unsigned char b_uptodate; /* 更新标志，表示数据是否已更新 */ unsigned char b_dirt; /* 修改标志，0-未修改clean,1-已修改dirty */ unsigned char b_count; /* 使用该块的用户个数 */ unsigned char b_lock; /* 缓冲区是否被锁定。0 - ok, 1 -locked */ struct task_struct * b_wait; /* 指向等待该缓冲区解锁的任务 */ struct buffer_head * b_prev; /* hash 队列上前一块 */ struct buffer_head * b_next; /* hash 队列上下一块 */ struct buffer_head * b_prev_free; /* 空闲表上前一块 */ struct buffer_head * b_next_free; /* 空闲表下前一块 */ }; // fs/buffer.c // end 为内核模块结束地址 struct buffer_head * start_buffer = (struct buffer_head *) &end; void buffer_init(long buffer_end) { struct buffer_head * h = start_buffer; void * b; int i; // 640K ~ 1M 为显示区域和BIOS区域（1M末端处，大小为64K） if (buffer_end == 1<<20) b = (void *) (640*1024); else b = (void *) buffer_end; while ( (b -= BLOCK_SIZE) >= ((void *) (h+1)) ) { h->b_dev = 0; h->b_dirt = 0; h->b_count = 0; h->b_lock = 0; h->b_uptodate = 0; h->b_wait = NULL; h->b_next = NULL; h->b_prev = NULL; h->b_data = (char *) b; h->b_prev_free = h-1; h->b_next_free = h+1; h++; NR_BUFFERS++; if (b == (void *) 0x100000) b = (void *) 0xA0000; } h--; free_list = start_buffer; free_list->b_prev_free = h; h->b_next_free = free_list; for (i=0;i<NR_HASH;i++) hash_table[i]=NULL; }
初始化后的示意图：
内存管理初始化代码，mem_map进行管理内存是否有使用。每个字符管理4K大小内存。
// mm/memory.c static unsigned char mem_map [ PAGING_PAGES ] = {0,}; void mem_init(long start_mem, long end_mem) { int i; HIGH_MEMORY = end_mem; for (i=0 ; i<PAGING_PAGES ; i++) mem_map[i] = USED; i = MAP_NR(start_mem); end_mem -= start_mem; end_mem >>= 12; while (end_mem-->0) mem_map[i++]=0; }
head.s 最后会调用 main.c 中的 main() 函数。
5、main 函数
void main(void) /* This really IS void, no error here. */ { /* The startup routine assumes (well, ...) this */ /* * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then * enable them */ ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV; drive_info = DRIVE_INFO; memory_end = (1<<20) + (EXT_MEM_K<<10); memory_end &= 0xfffff000; if (memory_end > 16*1024*1024) memory_end = 16*1024*1024; if (memory_end > 12*1024*1024) buffer_memory_end = 4*1024*1024; else if (memory_end > 6*1024*1024) buffer_memory_end = 2*1024*1024; else buffer_memory_end = 1*1024*1024; main_memory_start = buffer_memory_end; #ifdef RAMDISK main_memory_start += rd_init(main_memory_start, RAMDISK*1024); #endif mem_init(main_memory_start,memory_end); trap_init(); blk_dev_init(); chr_dev_init(); tty_init(); time_init(); sched_init(); buffer_init(buffer_memory_end); hd_init(); floppy_init(); sti(); move_to_user_mode(); if (!fork()) { /* we count on this going ok */ init(); } /* * NOTE!! For any other task 'pause()' would mean we have to get a * signal to awaken, but task0 is the sole exception (see 'schedule()') * as task 0 gets activated at every idle moment (when no other tasks * can run). For task0 'pause()' just means we go check if some other * task can run, and if not we return here. */ for(;;) pause(); }
