Linux i386 Boot Code HOWTO

LDP HOWTO-INDEX

Linux i386 Boot Code HOWTO

• 静的なカーネル改変
  カーネルイメージは以下のように構成されている

  [bootsect][setup][[head][misc][compressed_kernel]

  
  ブートプロセスの詳細を理解しよう。このプロセスは以下のような論理的なステージに分割することが可能である:
  1. BIOS がブートデバイスを選択する。
     
  2. BIOS がブートデバイスから [bootsect] をロードする。
     
  3. [bootsect] が [setup] および [[head][misc][compressed_kernel]] をロードする。
     
  4. [setup] が実行され、 [head](it is at 0x1000 or 0x100000) にジャンプする。
     
  5. [head] が [misc] 中のカーネルの展開関数を呼び出す。
     
  6. [misc] が [compressed_kernel] を展開し、0x100000 からのアドレスに置く。
     
  7. 高レベルの初期化(linux/arch/i386/kernel/head.S 中の startup_32 から開始される) が行なわれる。
  
  
• LKM なしでの動的なカーネル改変

ブートストラップ

 /* Absolute addresses */
#define ABS(x) ((x) - _start + 0x7c00)
 /* Print message string */
#define MSG(x)  movw $ABS(x), %si; call message

 .text
 .code16
 .globl _start
_start:
     MSG(test_string)
loop:   jmp loop

test_string:    .string "test boot sector!"

 /*
      * Use BIOS "int 10H Function 0Eh" to write character in teletype mode
      *      %ah = 0xe       %al = character
      *      %bh = page      %bl = foreground color (graphics modes)
      */
1:
 movw    $0x0001, %bx
 movb    $0xe, %ah
 int     $0x10           /* display a byte */
message:
     lodsb
 cmpb    $0, %al
 jne     1b      /* if not end of string, jmp to display */
 ret

partion_table:
 /* パーティションテーブル(16byte * 4)が格納されている */
 . = _start + 446

boot_signature:
 /* 最後の2バイトはブートシグニチャというマジックナンバになっている */
 . = _start + 510
 .word   0xaa55

コンパイルは次の通り．boot はちょうど 512 バイトになる．
$ gcc -c -O2 -nostdinc -fno-builtin boot.S -o boot.o
$ gcc -nostdlib -Wl,-N,-Ttext,7c00 -o boot.exec boot.o
$ objcopy -O binary boot.exec boot
$ dd if=boot of=a.img conv=notrunc