根文件系统设备号

1根文件系统设备号

1.1 在Bootsect.s中设置根文件系统设备号

在Bootsect.s中设置的根文件系统设备号其实只是初始值，不起作用，仅仅为保存根文件系统设备号的值在Bootsect.s的编译后文件的508，509处预留了空间。而在最后用工具程序Build将所有内核有效部分组合起来时，还要对根文件系统设备号进行最后的处理。

1.1.1初始值（在43行）

ROOT_DEV = 0x306；指定根文件系统设备是第2个硬盘的第1个分区。这是Linux老式的硬盘命名方式，具体值的含义如下：

设备号=主设备号*256 +次设备号（也即dev_no = (major<<8) + minor），其中主设备号：

1-内存，2-磁盘，3-硬盘，4-ttyx，5-tty，6-并行口，7-非命名管道。

硬盘的逻辑设备号（主设备号为3）：

逻辑设备号	对应设备文件	说明
0x300	/dev/hd0	代表整个第1个硬盘
0x301	/dev/hd1	表示第1个硬盘的第1个分区
0x302	/dev/hd2	表示第1个硬盘的第2个分区
0x303	/dev/hd3	表示第1个硬盘的第3个分区
0x304	/dev/hd4	表示第1个硬盘的第4个分区
0x305	/dev/hd5	代表整个第2个硬盘
0x306	/dev/hd6	表示第2个硬盘的第1个分区
0x307	/dev/hd7	表示第2个硬盘的第2个分区
0x308	/dev/hd8	表示第2个硬盘的第3个分区
0x309	/dev/hd9	表示第2个硬盘的第4个分区

软盘的逻辑设备号：

（主设备号为2，次设备号=type * 4 + nr，其中nr为0-3分别对应软驱A、B、C、D；type是软驱的类型2：1.2MB，7：1.44MB等）。

逻辑设备号	对应设备文件	说明
0x021C	/dev/PS0	1.44MB A驱动器，major = 2； minor = 7 * 4 + 0 = 28。
0x0208	/dev/at0	1.2MB A驱动器，major = 2；minor = 2 * 4 + 0 = 8。

1.1.2根据每磁道扇区数来判断根文件系统设备号（在123行）

从117行开始，判断根设备号是否已经被定义，如果没有定义，则以当前引导软驱的设备号为根文件系统设备号。因此通过取每磁道扇区数来判断当前的引导软驱的设备号是否合法（见123行），如果合法，则将当前引导软驱的设备号为根文件系统设备号。

3.5英寸，18扇区的软盘：2*80*18*512B = 1.44MB

1.1.3保存根文件系统设备号的值

Bootsect.s文件被编译以后，产生的bin文件为512 Bytes，其中508，509字节保存的为根设备号。

1.2 用Build工具程序对根文件系统设备号的处理

Build工具程序对根设备号的处理，是通过判断入口参数信息来设置根文件系统设备号的。如下：

下面为入口参数的几种情况：

第一种情况：

其中蓝色方框之中ROOT_DEV为主Makefile文件中给定的根设备号的初始值。

红色方框为make调用Build工具程序的执行结果。共有五个参数，其中最后一个参数为1FLOPPY。[X]表示参数序号。如第一种情况下有五个参数。

主Makefile文件中给定的ROOT_DEV的初始值。

第二种情况：

表示第几种情况。

通过Make来调用Build工具程序时给定的参数列表。

tools/build boot/bootsect boot/setup tools/kernel $(ROOT_DEV) > Image

(主设备号，次设备号)

第三种情况：

总结：如果ROOT_DEV的初始值中带“#”，则调用如下的命令(摘自主Makefile文件)：

tools/build boot/bootsect boot/setup tools/kernel$(ROOT_DEV) > Image

中的最后一个根设备号参数（红色的）将忽略，此时主设备号、次设备号分别等于一个给定的缺省值，如以上第三种情况。如果不带“#”，则按给定的根设备号初始值来进行判断：如果等于FLOPPY，则主设备号、次设备号均为0，如以上第二种情况；如果不等于FLOPPY，则通过系统调用stat以及给定的根设备号初始值来取得主设备号、次设备号，如以上第一种情况。

1.3 在main.c中获取根文件系统设备号的值

在操作系统成功引导以后，Bootsect被加载到0x90000处，所以从0x90000 + 508 = 0x901FC处即可获得根文件系统设备号的值。在main.c中的main()函数的第一行即是通过如下方式来取根文件系统设备号的值：ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV，其中ORIG_ROOT_DEV即为0x901FC。

1.4 如何设置根文件系统设备号的初始值

设置根文件系统设备号的初始值，要以根文件系统所在的物理位置为根据。

1.4.1最原始的设置

因为Linux当初是在Minix1.5.10操作系统的扩展版本Minix-i386上交叉编译开发的。并且当初Linus是将Linux的原始根文件系统放在第2块硬盘的第一个分区上的，所以在主Makefile文件中ROOT_DEV = /dev/hd6。并且在Bootsect.s中，给定ROOT_DEV = 0x306；在Build.c中给定的缺省的主设备号（DEFAULT_MAJOR_ROOT）为3，缺省的次设备号（DEFAULT_MINOR_ROOT）为6。

1.4.2在带编译环境的Linux0.11中的设置

如果将gcc 1.40编译环境放到Liunx0.11中，如《Liunx内核完全注释》提供的http://oldlinux.org/Linux.old/bochs/linux-0.11-devel-040329.zip开发包，其根文件系统所在位置为第1块硬盘的第一个分区，所以在主Makefile文件中ROOT_DEV = /dev/hd1。并且在Bootsect.s中，给定ROOT_DEV=0x301；在Build.c中给定的缺省的主设备号（DEFAULT_MAJOR_ROOT）为3，缺省的次设备号（DEFAULT_MINOR_ROOT）为1。

1.4.3在Rethat 9中的设置

如果在Rethat 9中编译Linux 0.11，则假定实际运行过程中根文件系统所在位置为第1块硬盘的第一个分区，因为Build工具程序是在Redhat中运行的，所以通过系统调用stat以及给定的根设备号初始值来取得主设备号、次设备号，其中的根设备号初始值必须是在Redhat中有效的设备文件，而在Redhat 9中第1块硬盘的第一个分区的设备文件为：/dev/hda1。因此，在主Makefile文件中ROOT_DEV = /dev/hda1。并且在Bootsect.s中，给定ROOT_DEV = 0x301；在Build.c中给定的缺省的主设备号（DEFAULT_MAJOR_ROOT）为3，缺省的次设备号（DEFAULT_MINOR_ROOT）为1。

如果假定实际运行过程中根文件系统所在位置为软盘，因此，在主Makefile文件中ROOT_DEV = #floppy。并且在Bootsect.s中，给定ROOT_DEV = 0x306；在Build.c中给定的缺省的主设备号（DEFAULT_MAJOR_ROOT）为2，缺省的次设备号（DEFAULT_MINOR_ROOT）为0x1D。因为在主Makefile文件中ROOT_DEV = #floppy，前面带有“#”，所以Build工具程序将用缺省的主设备号2、次设备号0x1D来设置根文件系统设备号。最后系统运行时将提示插入根文件系统所在的软盘。

1.5 根据根文件系统设备号来安装根文件系统

Linux 0.11 的内核在初始化时会根据编译时设置的RAMDISK选项判断在系统物理内存是否要开辟虚拟盘区域。如果没有设置RAMDISK（即其长度为0）则内核在Super.c中调用mount_root函数来安装根文件系统，在mount_root函数中，会根据ROOT_DEV所设置的根文件系统所在设备号，来选择从哪个设备来加载根文件系统，执行无虚拟盘时的一般启动过程。

from:http://blog.csdn.net/yes_life/article/details/6831856