Part 2: The Boot Loader
對於PC來說，軟盤，硬盤都可以被划分為一個個大小為512字節的區域，叫做扇區。一個扇區是一次磁盤操作的最小粒度。每一次讀取或者寫入操作都必須是一個或多個扇區。如果一個磁盤是可以被用來啟動操作系統的，就把這個磁盤的第一個扇區叫做啟動扇區。這一部分介紹的boot loader程序就位於這個啟動扇區之中。當BIOS找到一個可以啟動的軟盤或硬盤后，它就會把這512字節的啟動扇區加載到內存地址0x7c00~0x7dff這個區域內。
對於6.828，我們將采用傳統的硬盤啟動機制，這就意味着我們的boot loader程序的大小必須小於512字節。整個boot loader是由一個匯編文件，boot/boot.S，以及一個C語言文件，boot/main.c。Boot loader必須完成兩個主要的功能。
1. 首先，boot loader要把處理器從實模式轉換為32bit的保護模式，因為只有在這種模式下軟件可以訪問超過1MB空間的內容。
2. 然后，boot loader可以通過使用x86的特定的IO指令，直接訪問IDE磁盤設備寄存器，從磁盤中讀取內核。
對於boot loader來說，有一個文件很重要，obj/boot/boot.asm。這個文件是我們真實運行的boot loader程序的反匯編版本。所以我們可以把它和它的源代碼即boot.S以及main.c比較一下。
Exercise 3：
設置一個斷點在地址0x7c00處，這是boot sector被加載的位置。然后讓程序繼續運行直到這個斷點。跟蹤/boot/boot.S文件的每一條指令，同時使用boot.S文件和系統為你反匯編出來的文件obj/boot/boot.asm。你也可以使用GDB的x/i指令來獲取去任意一個機器指令的反匯編指令，把源文件boot.S文件和boot.asm文件以及在GDB反匯編出來的指令進行比較。
追蹤到bootmain函數中，而且還要具體追蹤到readsect()子函數里面。找出和readsect()c語言程序的每一條語句所對應的匯編指令，回到bootmain()，然后找出把內核文件從磁盤讀取到內存的那個for循環所對應的匯編語句。找出當循環結束后會執行哪條語句，在那里設置斷點，繼續運行到斷點，然后運行完所有的剩下的語句。
這道題的解答在這篇日志中：
http://www.cnblogs.com/fatsheep9146/p/5115086.html
下面回答一下文中提出的四個問題：
1. 在什么時候處理器開始運行於32bit模式？到底是什么把CPU從16位切換為32位工作模式？
答：在boot.S文件中，計算機首先工作於實模式，此時是16bit工作模式。當運行完 " ljmp $PROT_MODE_CSEG, $protcseg " 語句后，正式進入32位工作模式。根本原因是此時CPU工作在保護模式下。
2. boot loader中執行的最后一條語句是什么？內核被加載到內存后執行的第一條語句又是什么？
答：boot loader執行的最后一條語句是bootmain子程序中的最后一條語句 " ((void (*)(void)) (ELFHDR->e_entry))(); "，即跳轉到操作系統內核程序的起始指令處。
這個第一條指令位於/kern/entry.S文件中，第一句 movw $0x1234, 0x472
3. 內核的第一條指令在哪里？
答：上一個問題中已經回答過這個問題，第一條指令位於/kern/entry.S文件中。
4. boot loader是如何知道它要讀取多少個扇區才能把整個內核都送入內存的呢？在哪里找到這些信息？
答：首先關於操作系統一共有多少個段，每個段又有多少個扇區的信息位於操作系統文件中的Program Header Table中。這個表中的每個表項分別對應操作系統的一個段。並且每個表項的內容包括這個段的大小，段起始地址偏移等等信息。所以如果我們能夠找到這個表，那么就能夠通過表項所提供的信息來確定內核占用多少個扇區。
那么關於這個表存放在哪里的信息，則是存放在操作系統內核映像文件的ELF頭部信息中。
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