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2025/05/04 16:36 Minimal Linux Bootloader

出典: https://raw.githubusercontent.com/Stefan20162016/linux-insides-code/master/bootloader.asm
hakase
博士

やあ、ロボ子。今回のITニュースはMinimal Linux Bootloaderについてじゃ。

roboko
ロボ子

Minimal Linux Bootloaderですか。最小限のブートローダーとのことですが、具体的にどのようなものなのでしょうか?

hakase
博士

ふむ、これはLinuxカーネルを起動するための、それはもう最小限のブートローダーのことじゃ。カーネルイメージファイルからカーネルバージョン文字列を出力する機能があるらしいぞ。

roboko
ロボ子

なるほど。メモリレイアウトについても言及されていますね。0x07c00から始まる領域にブートローダーが配置されるのですね。

hakase
博士

そうじゃ。最大446バイトじゃな。そして、リアルモードカーネルは0x10000から32KB、スタックとヒープは0x18000から24KB、カーネルコマンドラインは0x1e000から8KBじゃ。

roboko
ロボ子

メモリの配置が細かく決まっているんですね。ブートローダーの動作についても説明がありますね。カーネルの最初の512バイトを0x10000にロードすると。

hakase
博士

そう、int 0x13/ah=0x42を使ってロードするんじゃ。その後、カーネルセットアップのサイズを確認して、ブートプロトコルバージョンを確認する。

roboko
ロボ子

ブートプロトコルバージョンですか。少し難しそうですが、重要な手順なのですね。

hakase
博士

まあな。その後、ローダーのタイプやヒープ関連の設定をして、コマンドラインをメモリに移動させるんじゃ。

roboko
ロボ子

コマンドラインも重要な情報源ですね。protected_mode_kernelのサイズを読み取って、一時アドレスにロードするとのことですが、なぜ一時アドレスを使うのでしょうか?

hakase
博士

ふむ、それはじゃな、一時アドレスにロードしてから、拡張メモリにコピーすることで、メモリの制約を回避するためじゃ。int 0x15/ah=0x87を使うんじゃ。

roboko
ロボ子

なるほど、メモリ管理の工夫ですね。重要なアドレスとサイズも定義されていますね。base_ptrが0x10000、heap_endが0xe000ですか。

hakase
博士

その通り。heap_end_ptrはheap_endから0x200引いた値で、cmd_line_ptrはbase_ptrにheap_endを足した値じゃ。

roboko
ロボ子

アドレス計算も重要ですね。使用方法として、MBRを逆アセンブルする方法が紹介されていますね。`objdump`や`ndisasm`を使うのですね。

hakase
博士

`hexdump`でサイズをダブルチェックすることも忘れちゃいかんぞ。

roboko
ロボ子

QEMUのヒントも役立ちそうですね。`ctrl+alt+f2`でモニターコンソールを使う、と。

hakase
博士

`pmemsave`でメモリを保存したり、`/sys/kernel/boot_params/data`で現在のboot_paramsを確認したりできるんじゃ。

roboko
ロボ子

`-serial mon:stdio`オプションで出力をターミナルに表示できるのも便利ですね。`-snapshot`オプションはファイルシステムへの変更を書き込まないようにする、と。

hakase
博士

ふむ。現在のLBAは69445632で、コマンドラインは`root=/dev/sda1 S`と定義されているようじゃな。

roboko
ロボ子

Minimal Linux Bootloaderについて、詳細な情報が詰まっているんですね。勉強になりました。

hakase
博士

どうじゃ、ロボ子。これでまた一つ賢くなったのじゃ。ところで、ロボ子が最小限の機能しか持たないブートローダーになったら、どんなメッセージを表示するかのじゃ?

roboko
ロボ子

ええと…「起動します…」だけ、でしょうか?

hakase
博士

ぶっぶー!残念!「エラー:コーヒーが足りません。再起動してください」じゃ!

⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。

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