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'''Multiboot'''多重引导规范是一个开放标准，它为内核提供了一种由兼容Multiboot的引导加载程序引导的统一方式。 多引导规范的参考实现由[[GRUB]]提供。

== Multiboot 1 ==
最初的Multiboot是由布莱恩·福特和埃里希·斯特凡·博林·1995年创建的。 从那时起，它就已经被自由软件基金会发展和更新。

与Multiboot 1兼容的内核使用幻数0x1BADB002，而与Multiboot兼容的引导加载器使用幻数0x2BADB002报告自身。（译者注：Magic Number这个词实在好多地方有，翻译成幻数，固定数，神奇的数字，魔术编号，魔法数字什么的，都随意吧……）

你可以通过运行 <tt>grub-file</tt> 来检查程序是否具有有效的Multiboot 1标头，该程序什么也不做，但如果找到标头将退出0，否则将退出1。
<source lang="bash">grub-file --is-x86-multiboot myos.bin</source>

== Multiboot 2 ==
新的Multiboot规范是为了解决原始规范存在的一些问题而创建的。 它不是向后兼容的，使用不同的结构和不同的幻数。

兼容Multiboot 2的内核使用幻数0xE85250D6，兼容Multiboot的引导加载程序（bootloaders）以幻数0x36D76289报告自己。 在x86上，在调用内核之前，这个幻数存储在EAX中。

你可以通过运行<tt>grub-file</tt>来检查程序是否具有有效的Multiboot 2标头，<tt>grub-file</tt>也什么都不做，但如果找到标头将退出0，否则将退出1。
<source lang="bash">grub-file --is-x86-multiboot2 myos.bin</source>

注意：对于elf64，GNU LD的默认页面大小为0x00200000，这将导致multiboot2测试失败。 你可以使用“-z max-page-size=SIZE”来解决这个问题。

GNU GRUB与Multiboot2规范的版本2.02兼容。

=== 标头格式 ===

Multiboot2头的第一部分是一个在8字节边界上对齐的结构，其中包含四个“魔术”32位整数。 这些字段分别包含魔术编号0xE85250D6，描述体系结构的标志，包括后续标签的标头总长度以及魔术字段的校验和。

标题中的魔法字段后面是一个8字节对齐结构列表，在规范中称为<tt>tags（标签）</tt>。 Bootloader使用这些标签作为提示，以提供有关内核映像的信息，并请求它在引导信息结构中提供附加信息。

可用标签及其结构因平台而异，并在Multiboot2规范中进行了记录。 最新草案见下文[[#外部链接]]。 此标签列表必须以类型为0且大小为8的标签结尾。

=== 信息结构 ===

与Multiboot2兼容的引导加载程序提供了内核启动时的信息格式[https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot2/multiboot.html#Boot-information-format 信息结构]。 在x86上，物理指针存储在EBX中。 此信息结构是8字节对齐的，并且包含标签。 这些标签可能包含有关系统的有用信息， 例如：[https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot2/multiboot.html#Memory-map the memory map]、[https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot2/multiboot.html#ELF_002dSymbols elf sections of the image]和有关帧缓冲区的[https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot2/multiboot.html#Framebuffer-info framebuffer相关信息]。

<source lang="c">
struct multiboot_tag {
    uint32_t type;
    uint32_t size;
};

struct multiboot_info {
    uint32_t total_size;
    uint32_t reserved;
    struct multiboot_tag tags[0];
};

</source>

== Multiboot 2模块 ==
（请注意，本节可能不是100%准确，有待测试。）

Multiboot2规范支持引导模块，引导模块是引导加载程序引导内核时加载到内存中的数据片段。 通常，这些只是驻留在引导介质上的文件，这些文件由引导加载程序加载，但是确切的实现取决于引导加载程序。 对于GRUB，在引导内核之前，使用“module2”命令加载这些模块。 

内核引导后，你可以使用多重引导信息结构体（multiboot information structure）来定位和识别这些模块。 请注意，在GRUB的情况下，模块的字符串还将包含模块名称之后的文本，例如，如果你使用 “module video 1024x768” 加载模块，则该模块结构的字符串字段将包含 “video 1024x768”。 通过这种方式，可以在加载模块时为模块指定“参数”。（这似乎是multiboot规范的预期行为。）

GRUB可以支持在加载模块之前对其进行解压缩，这似乎是由文件扩展名驱动的。

== 放置Multiboot结构体 ==

如前所述，结构必须是8字节对齐的，并放置在可执行文件的前8K中。 要确保这一点，最简单的解决方案是为具有attribute的结构体创建一个新节（section）：
<source lang="c">
struct multiboot_header {
  ...
} __attribute__((section(".multiboot")));
</source>
然后告诉 [[Linker Scripts|链接器脚本]]中的 [[LD|链接器]] 以正确对齐方式启动此节的文件:
<pre>
...
.text: {
  /* 在此处链接多引导结构 */
  . = ALIGN(8);
  KEEP(*(.multiboot))
  /* 之后放置所有代码 */
  *(.text)
}
...
</pre>
关键字ALIGN保证对齐，KEEP告诉链接器将该部分保留在文本段（text segment）的开头。

== 另见 ==
===文章===
* [[GRUB]]

=== 论坛文章 ===
* [[Topic:22481|Multiboot 2 Header layout]]

===外部链接===
* [https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot/multiboot.html Latest Multiboot 1 specification (HTML)]
* [http://git.savannah.gnu.org/cgit/grub.git/tree/doc/multiboot.texi?h=multiboot Latest Multiboot 1 specification]
* [https://www.gnu.org/software/grub/manual/multiboot2/multiboot.html Latest Multiboot 2 specification (HTML)]
* [http://git.savannah.gnu.org/cgit/grub.git/tree/doc/multiboot.texi?h=multiboot2 Latest Multiboot 2 specification]
* [http://web.archive.org/web/*/http://grub.enbug.org/MultibootDraft Old Multiboot 2 drafts]
* [http://git.savannah.gnu.org/cgit/grub.git/tree/doc/multiboot.h?h=multiboot Multiboot 1 header file]
* [http://git.savannah.gnu.org/cgit/grub.git/tree/doc/multiboot2.h?h=multiboot2 Multiboot 2 header file]

[[Category:Bootloaders]]
[[de:Multiboot]]