引导和操作系统的交互

引言
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本来自己查了很多资料，想自己写出来，结果下笔的时候发现别人已经把我想写的部分全部写出来了，而且比我想的还要具体，所以我就不写了，把链接放出了，顺便我补充一些

http://leenjewel.github.io/blog/2014/07/29/%5B%28xue-xi-xv6%29%5D-cong-shi-mo-shi-dao-bao-hu-mo-shi/

http://leenjewel.github.io/blog/2015/05/26/%5B%28xue-xi-xv6%29%5D-jia-zai-bing-yun-xing-nei-he/

ELF文件
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首先你要知道什么是ELF，可以看一下这篇博客，简单来说就是编译完C后的机器码，前面加了一些数据表记录程序的分布情况

为了帮助我们逆向分析这些代码有什么，我们必须要借助两个工具

objdump
readelf

我们接下来就用实际例子解读mit6.828里面的引导和核心

引导
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首先我们查看一下引导文件，在boot/目录下有两个文件

boot.S
main.c

两者是通过gcc编译器将汇编和C编译成为一个elf文件，具体在Makefile文件中（boot/Makefrag)，我将它简单翻译一下

 gcc -N -e start -Ttext 0x7C00 -o boot.out boot.o main.o

boot.o和main.o就是boot.S和main.c编译后的文件，-e start意思程序从boot.S的start中开始运行（这样就能从汇编开始执行），-Ttext中text代表代码段，也就是说直接指定代码入口地址为0x7C00，我们可以用readelf验证一下

mit-6.828-2014 ➤ readelf -h obj/boot/boot.out                         git:lab1*
  
ELF Header:
  
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  
  Class:                             ELF32
  
  Data:                              2's complement, little endian
  
  Version:                           1 (current)
  
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  
  ABI Version:                       0
  
  Type:                              EXEC (Executable file)
  
  Machine:                           Intel 80386
  
  Version:                           0x1
  
  Entry point address:               0x7c00
  
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  
  Start of section headers:          4868 (bytes into file)
  
  Flags:                             0x0
  
  Size of this header:               52 (bytes)
  
  Size of program headers:           32 (bytes)
  
  Number of program headers:         2
  
  Size of section headers:           40 (bytes)
  
  Number of section headers:         9
  
  Section header string table index: 6

我们读取了一下生成的elf文件头部，我们可以看到Entry point address这个字段，就是我们设定的0x7c00，要了解这个地址的含义我们必须知道虚拟地址和物理地址的区别，可以看一下这篇博客，接着我们看一下反汇编的汇编代码obj/boot/boot.asm中，我们知道现在0x7c00代表程序把自己当做在内存上的真实内存上面，但是不一定会真的存在这块上，所以我们称它为虚拟的

首先我们了解一个系统知识，因为电脑启动后会按照启动盘顺序，把每个盘第一个扇形区512B取出来，如果最后两个字节为0xAA55的话就把它放到内存上面的0x7c00上去，我们看一下我们生成的obj/boot/boot

使用hexdump obj/boot/boo可以看到（我把最后一行复制出来）

00001f0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 aa55

最后连个字节为0xaa55，且文件大小刚刚好512B，这时候你可以有一个疑惑了，我们知道gcc我们生成的boot.out的elf文件，但是这个文件还有头部存贮数据，我们如果把整个文件放到磁盘上，当程序在内存0x7c00处执行时，那么文件头部碰到的就是elf头了，所以
为了把机器码提取出来并生成合适文件（512B尾部为0xaa55），程序干了两件事