GRUB 是不是切换到保护模式？

Posted 2023-03-16

【中文标题】GRUB 是不是切换到保护模式？

【英文标题】：Does GRUB switch to protected mode?GRUB 是否切换到保护模式？

【发布时间】：2011-06-16 20:29:14

【问题描述】：

我想问一下是 GRUB 在启动期间将 CPU 切换到保护模式，还是 Linux 内核在做这件事。我还想问一下——内核本身（vmlinuz）是 ELF 还是纯二进制格式？谢谢。

【问题讨论】：

你问的是 grub legacy 还是 grub2？

我对 grub 的两个版本都感兴趣。

我认为可以安全地假设，因为 Grub 和 LILO 的两个版本就您的问题而言会完全一样（因为它们启动的是同一个内核）。

【参考方案1】：

GRUB 确实让你进入保护模式。

GRUB Multiboot Specification (version 0.6.96) Section 3.2 告诉你这个

‘CR0’

位 31 (PG) 必须清零。必须设置位 0 (PE)。其他位均未定义。

而CR0 Register mapping 告诉您系统应该处于保护模式。

---

Linux 不是多重引导内核，并且不依赖于某些引导加载程序来切换 PM，它遵循 Linux Boot Protocol。但是linux会自己切换保护模式，不依赖bootloader

检查：http://lxr.linux.no/#linux+v2.6.39/arch/x86/boot/main.c

这里它调用go_to_protected_mode();，然后调用protected_mode_jump ()，然后调用CR0 的东西（设置位0）

（另一位表示分页已禁用）

编辑

我能想到的是GRUB can detect linux boot protocol（GRUB2 和 legacy 也应该）并将 linux 加载到内存中，但 不 切换到保护模式。查看此链接：http://www.gnu.org/software/grub/manual/grub.html#GNU_002fLinux 和此链接中页面的第 16 部分。

【讨论】：

+1 以获得正确答案。不过，他的问题被标记为“linux”，因此您可以考虑将第一行重写为“在其他操作系统上，GRUB 确实 将您置于保护模式，但在 Linux 上不会”（或类似的）。

实际上我正在研究它以捍卫上述路线，究竟发生了什么，并且有些混乱。但是当 linux 启动时 linux 会进行切换，这并不令人困惑。对于其他兼容多重引导的内核，grub 会进行切换。

我正在寻找 appx 的答案，现在说 3 小时（阅读规范、linux 资源、freenode 频道等，没有明确的答案），最后的手段是检查代码。我想你可以帮助我（？）

好的，我想我找到了。 GRUB 主要在保护模式下运行，但它在调用内核时drops back to real mode。 grub_linux_cmd 的实现（实现“linux”grub.conf 命令）使用grub_linux16_boot 调用grub_loader_set()。这就是钩子。

现代 Linux 内核实际上可以在不考虑 CPU 处于真实模式还是保护模式的情况下工作。因为，虽然 Bios 系统内核必须自己切换模式，但是 (U)EFI 系统在执行到内核或 grub 之前很久就会切换到保护模式。

【参考方案2】：

根据http://www.moses.uklinux.net/patches/lki-1.html，Linux 内核是一个 ELF 二进制文件。我很确定切换到保护模式的是 Linux，而不是引导加载程序。本页同意：http://oss.sgi.com/LDP/HOWTO/Kernel-HOWTO/linux_boot_process.html

【参考方案3】：

我建议这里的答案是 GRUB 加载程序在加载内核之前切换到“虚幻模式”（这解释了为什么此时没有设置 CR0 位 0。） 启用完整的 32 位寻址，为 [0,4Gigs> 设置平面 GDT，启用 A20 行，但未启用分页，因此 Linux 内核（或任何其他内核）仍然必须这样做并切换回到保护模式。

https://en.wikipedia.org/wiki/Unreal_mode

【讨论】：

好吧，我的 RTFMd 正确。您所有问题的答案都在这里； gnu.org/software/grub/manual/multiboot/html_node/…