loader引导的主要功能分析介绍

        Loader引导加载程序负责检测硬件信息、处理器模式切换、向内核传递数据三部分工作，这些工作为内核的初始化提供信息及功能支持,以便内核在完成初始化工作后能够正常运行。

●检测硬件信息
       

        Loader引导加载程序需要检测的硬件信息很多，主要是通过BIOS中断服务程序来获取和检测硬件信息。由于BIOS在上电自检出的大部分信息只能在实模式下获取，而且内核运行于非实模式下，那么就必须在进入内核程序前将这些信息检测出来，再作为参数提供给内核程序使用。
        在这些硬件信息中，最重要的莫过于物理地址空间信息，只有正确解析出物理地址空间信息，才能知道ROM、RAM、设备寄存器空间和内存空洞（即内存碎片）等资源的物理地址范围，进而将其交给内存管理单元模块加以维护。还有VBE功能，通过VBE功能可以检测出显示器支持的分辨率、显示模式、刷新率以及显存物理地址等信息，有了这些信息才能配置出合理的显示模式。

●处理器模式切换

（操作系统开发）从实模式----＞保护模式----＞IA-32e模式（ 64位模式)_What’smean的博客-CSDN博客
        从起初BIOS运行的实模式( real mode )，到32位操作系统使用的保护模式 ( protect mode )，再到64位操作系统使用的IA-32e模式( long mode，长模式)，Loader引导加载程序必须历经这三个模式，才能使处理器运行于64位的IA-32e模式。在各个模式的切换过程中，Loader引导加载程序必须手动创建各运行模式的临时数据，并按照标准流程执行模式间的跳转。其中有配置系统临时页表的工作，即既要根据各个阶段的页表特性设置临时页表项，还要保证页表覆盖的地址空间满足程序使用要求。临时段结构亦是如此。

●向内核传递数据

        Loader引导加载程序可向内核程序传递两类数据，一类是控制信息，另一类是硬件数据信息。这些数据一方面控制内核程序的执行流程，另一方面为内核程序的初始化提供数据信息支持。

• 控制信息一般用于控制内核执行流程或限制内核的某些功能。这些数据(参数)是与内核程序早已商定的协议，属于纯软件控制逻辑，如启动模式（字符界面或图形界面)、启动方式(网络或本地)、终端重定向（串口或显示器等)等信息。
• 硬件数据信息通常是指Loader引导加载程序检测出的硬件数据信息。Loader引导加载程序将这些数据信息多半都保存在固定的内存地址中，并将数据起始内存地址和数据长度作为参数传递给内核,以供内核程序在初始化时分析、配置和使用,典型的数据信息有内存信息、VBE信息等。

摘自《一个64位操作系统的设计与实现》