数据结构逻辑结构图例子

目录

一、程序的结构

1. 程序头（Header）的描述信息

2. 关于汇编地址的概念

二、bootloader的作用

1. bootloader将程序从硬盘读取到内存的过程

2. 读取到内存中的位置确定

3. 如果程序文件超过64KB的处理方法

三、代码重定位

1. 程序点的重定位

2. 段表的重定位

四、跳转到程序的地址

五、操作系统程序的执行

在上一篇文章中，以几个重要的内存地址为线索，介绍了x86系统在上电开机后如何执行第一条指令。本文继续探讨引导程序（bootloader）如何将操作系统程序读取到内存中，然后跳转到操作系统的第一条指令处开始执行的过程。

为了理解这一过程，我们先介绍待加载的操作系统程序的文件结构。这里的文件结构是一个简化版本，与我们平时写的应用程序没有差别，因此也可以看作是一个普通的程序文件。

操作系统程序静静地躺在硬盘中，等待bootloader来读取。bootloader可以看作是一个加载器。为了二者之间的通信，需要某种协议来进行沟通，这个协议就是程序文件的头信息（Header）。

程序头信息详细描述了程序的各种属性，包括：程序的总长度、包含的段数量、地址等信息。典型的Linux ELF格式的可执行文件就包含了这样的头部信息。

为了便于描述，假设程序中包括3个段：代码段、数据段和栈段。每一个段的详细信息都在Header中有详细的描述。为了能够让加载器（bootloader）了解每个段的具体信息，程序会在自己的Header部分详细描述自己的信息。这样，bootloader就能够知道要读取多少个字节的程序文件，以及跳转到哪个位置才能让操作系统的指令开始执行。