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The boot process is an extremely machine-dependent activity. Not only must code be written for every computer architecture, but there may also be multiple types of booting on the same architecture. For example, a directory listing of <filename>/usr/src/sys/boot</filename> reveals a great amount of architecture-dependent code. There is a directory for each of the various supported architectures. In the x86-specific <filename>i386</filename> directory, there are subdirectories for different boot standards like <filename>mbr</filename> (Master Boot Record), <filename>gpt</filename> (<acronym>GUID</acronym> Partition Table), and <filename>efi</filename> (Extensible Firmware Interface). Each boot standard has its own conventions and data structures. The example that follows shows booting an x86 computer from an <acronym>MBR</acronym> hard drive with the FreeBSD <filename>boot0</filename> multi-boot loader stored in the very first sector. That boot code starts the FreeBSD three-stage boot process.
1098/10060
Context English Portuguese (Brazil) State
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Kernel Kernel
Bootstrapping and Kernel Initialization Bootstrapping e Inicialização do Kernel
<personname> <firstname>Sergey</firstname> <surname>Lyubka</surname> </personname> <contrib>Contributed by </contrib> <personname><firstname>Sergey</firstname><surname> Lyubka</surname></personname><contrib> Contribuíram por </contrib>
<personname> <firstname>Sergio Andrés</firstname> <surname> Gómez del Real</surname> </personname> <contrib>Updated and enhanced by </contrib> <personname> <firstname>Sergio Andrés</firstname> <surname> Gómez del Real</surname> </personname> <contrib>Atualizado e melhorado por </contrib>
Synopsis Sinopse
<primary>BIOS</primary> <primary>BIOS</primary>
<primary>firmware</primary> <primary>firmware</primary>
<primary>POST</primary> <primary>POST</primary>
<primary>IA-32</primary> <primary>IA-32</primary>
<primary>booting</primary> <primary>inicialização</primary>
<primary>system initialization</primary> <primary>inicialização do sistema</primary>
This chapter is an overview of the boot and system initialization processes, starting from the <acronym>BIOS</acronym> (firmware) <acronym>POST</acronym>, to the first user process creation. Since the initial steps of system startup are very architecture dependent, the IA-32 architecture is used as an example. Este capítulo é uma visão geral dos processos de inicialização e inicialização do sistema, desde o <acronym>POST</acronym> da <acronym>BIOS</acronym> (firmware) até a primeira criação do processo do usuário. Como as etapas iniciais da inicialização do sistema são muito dependentes da arquitetura, a arquitetura IA-32 é usada como um exemplo.
The FreeBSD boot process can be surprisingly complex. After control is passed from the <acronym>BIOS</acronym>, a considerable amount of low-level configuration must be done before the kernel can be loaded and executed. This setup must be done in a simple and flexible manner, allowing the user a great deal of customization possibilities. O processo de inicialização do FreeBSD pode ser surpreendentemente complexo. Após o controle ser passado da <acronym>BIOS</acronym>, uma quantidade considerável de configuração de baixo nével deve ser feita antes que o kernel possa ser carregado e executado. Essa configuração deve ser feita de maneira simples e flexível, permitindo ao usuário uma grande quantidade de possibilidades de personalização.
Overview Visão geral
The boot process is an extremely machine-dependent activity. Not only must code be written for every computer architecture, but there may also be multiple types of booting on the same architecture. For example, a directory listing of <filename>/usr/src/sys/boot</filename> reveals a great amount of architecture-dependent code. There is a directory for each of the various supported architectures. In the x86-specific <filename>i386</filename> directory, there are subdirectories for different boot standards like <filename>mbr</filename> (Master Boot Record), <filename>gpt</filename> (<acronym>GUID</acronym> Partition Table), and <filename>efi</filename> (Extensible Firmware Interface). Each boot standard has its own conventions and data structures. The example that follows shows booting an x86 computer from an <acronym>MBR</acronym> hard drive with the FreeBSD <filename>boot0</filename> multi-boot loader stored in the very first sector. That boot code starts the FreeBSD three-stage boot process. O processo de inicialização é uma atividade extremamente dependente da máquina. Não sé deve ser escrito código para cada arquitetura de computador, mas também pode haver vários tipos de inicialização na mesma arquitetura. Por exemplo, uma lista de diretórios de <filename>/usr/src/sys/boot</filename> revela uma grande quantidade de código dependente de arquitetura. Existe um diretório para cada uma das várias arquiteturas suportadas. No x86-specific <filename>i386</filename> diretório, existem subdiretórios para diferentes padrões de inicialização, como <filename>mbr</filename> (Master Boot Record), <filename>gpt</filename> (Tabela de Partição <acronym>GUID</acronym> ) e <filename>efi</filename> (Interface de Firmware Extensível). Cada padrão de inicialização possui suas próprias convenções e estruturas de dados. O exemplo a seguir mostra a inicialização de um computador x86 de um disco rígido <acronym>MBR</acronym> com o FreeBSD <filename>boot0</filename> carregador multi-boot armazenado no primeiro setor. Esse código inicia o processo de inicialização de três estágios do FreeBSD.
The key to understanding this process is that it is a series of stages of increasing complexity. These stages are <filename>boot1</filename>, <filename>boot2</filename>, and <filename>loader</filename> (see <citerefentry><refentrytitle>boot</refentrytitle><manvolnum>8</manvolnum></citerefentry> for more detail). The boot system executes each stage in sequence. The last stage, <filename>loader</filename>, is responsible for loading the FreeBSD kernel. Each stage is examined in the following sections. A chave para entender esse processo é que ele é uma série de estágios de crescente complexidade. Esses estágios são <filename>boot1</filename> , <filename>boot2</filename> e <filename>carregador</filename> (Vejo <citerefentry><refentrytitle>boot</refentrytitle><manvolnum>8</manvolnum></citerefentry> para mais detalhes). O sistema de inicialização executa cada estágio em sequência. O último estágio <filename>carregador</filename> , é responsável por carregar o kernel do FreeBSD. Cada estágio é examinado nas seções seguintes.
Here is an example of the output generated by the different boot stages. Actual output may differ from machine to machine: Aqui está um exemplo da saída gerada pelos diferentes estágios de inicialização. A saída real pode diferir de máquina para máquina:
FreeBSD Component Componente do FreeBSD
Output (may vary) Saída (pode variar)
<literal>boot0</literal> <literal>boot0</literal>
F1 FreeBSD
F2 BSD
F5 Disk 2
F1 FreeBSD
F2 BSD
F5 Disk 2
This prompt will appear if the user presses a key just after selecting an OS to boot at the <literal>boot0</literal> stage. Este aviso aparecerá se o usuário pressionar uma tecla logo após selecionar um SO para inicializar no <literal>boot0</literal> etapa.
<literal>boot2</literal> <_:footnote-1/> <literal>boot2</literal> <_:footnote-1/>
&gt;&gt;FreeBSD/i386 BOOT
Default: 1:ad(1,a)/boot/loader
boot:
&gt;&gt;FreeBSD/i386 BOOT
Default: 1:ad(1,a)/boot/loader
boot:
<filename>loader</filename> <filename>carregador</filename>
BTX loader 1.00 BTX version is 1.02
Consoles: internal video/keyboard
BIOS drive C: is disk0
BIOS 639kB/2096064kB available memory

FreeBSD/x86 bootstrap loader, Revision 1.1
Console internal video/keyboard
(root@snap.freebsd.org, Thu Jan 16 22:18:05 UTC 2014)
Loading /boot/defaults/loader.conf
/boot/kernel/kernel text=0xed9008 data=0x117d28+0x176650 syms=[0x8+0x137988+0x8+0x1515f8]
BTX loader 1.00 BTX version is 1.02
Consoles: internal video/keyboard
BIOS drive C: is disk0
BIOS 639kB/2096064kB available memory

FreeBSD/x86 bootstrap loader, Revision 1.1
Console internal video/keyboard
(root@snap.freebsd.org, Thu Jan 16 22:18:05 UTC 2014)
Loading /boot/defaults/loader.conf
/boot/kernel/kernel text=0xed9008 data=0x117d28+0x176650 syms=[0x8+0x137988+0x8+0x1515f8]
kernel núcleo
Copyright (c) 1992-2013 The FreeBSD Project.
Copyright (c) 1979, 1980, 1983, 1986, 1988, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994
The Regents of the University of California. All rights reserved.
FreeBSD is a registered trademark of The FreeBSD Foundation.
FreeBSD 10.0-RELEASE #0 r260789: Thu Jan 16 22:34:59 UTC 2014
root@snap.freebsd.org:/usr/obj/usr/src/sys/GENERIC amd64
FreeBSD clang version 3.3 (tags/RELEASE_33/final 183502) 20130610
Copyright (c) 1992-2013 The FreeBSD Project.
Copyright (c) 1979, 1980, 1983, 1986, 1988, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994
The Regents of the University of California. All rights reserved.
FreeBSD is a registered trademark of The FreeBSD Foundation.
FreeBSD 10.0-RELEASE #0 r260789: Thu Jan 16 22:34:59 UTC 2014
root@snap.freebsd.org:/usr/obj/usr/src/sys/GENERIC amd64
FreeBSD clang version 3.3 (tags/RELEASE_33/final 183502) 20130610
The <acronym>BIOS</acronym> O <acronym>BIOS</acronym>
When the computer powers on, the processor's registers are set to some predefined values. One of the registers is the <emphasis>instruction pointer</emphasis> register, and its value after a power on is well defined: it is a 32-bit value of <literal>0xfffffff0</literal>. The instruction pointer register (also known as the Program Counter) points to code to be executed by the processor. Another important register is the <literal>cr0</literal> 32-bit control register, and its value just after a reboot is <literal>0</literal>. One of <literal>cr0</literal>'s bits, the PE (Protection Enabled) bit, indicates whether the processor is running in 32-bit protected mode or 16-bit real mode. Since this bit is cleared at boot time, the processor boots in 16-bit real mode. Real mode means, among other things, that linear and physical addresses are identical. The reason for the processor not to start immediately in 32-bit protected mode is backwards compatibility. In particular, the boot process relies on the services provided by the <acronym>BIOS</acronym>, and the <acronym>BIOS</acronym> itself works in legacy, 16-bit code. Quando o computador liga, os registros do processador são ajustados para alguns valores pré-definidos. Um dos registradores é o <emphasis>ponteiro de instrução</emphasis> registrar, e seu valor após um power on é bem definido: é um valor de 32 bits de <literal>0xfffffff0</literal> . O registrador de ponteiro de instrução (também conhecido como Contador de Programa) aponta para o código a ser executado pelo processador. Outro registro importante é o <literal>cr0</literal> Registro de controle de 32 bits, e seu valor logo após a reinicialização é <literal>0</literal>. Um de <literal>cr0</literal>'s bits, o bit PE (Protection Enabled), indica se o processador está sendo executado no modo protegido de 32 bits ou no modo real de 16 bits. Como esse bit é limpo no momento da inicialização, o processador é inicializado no modo real de 16 bits. O modo real significa, entre outras coisas, que os endereços linear e físico são idênticos. O motivo para o processador não iniciar imediatamente no modo protegido de 32 bits é compatível com versões anteriores. Em particular, o processo de inicialização depende dos serviços fornecidos pelo <acronym>BIOS</acronym>, e o próprio <acronym>BIOS</acronym> funciona em código legado de 16 bits.

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