电脑启动时，程序计数器（PC）并不会直接知道操作系统的入口地址。整个过程是通过多阶段启动流程完成的，涉及硬件、固件（如 BIOS 或 UEFI）以及引导程序（bootloader）。这里是详细的启动流程，说明程序计数器如何最终指向操作系统的入口地址：
1. 上电和复位
当电脑上电或复位时，CPU 的程序计数器会被硬件自动设置为一个固定的启动地址。不同的架构有不同的固定地址：
- x86 架构：通常 PC 会被设置为指向 BIOS 固定的复位向量地址（如
0xFFFF:0000），这个地址是 BIOS 启动代码所在的位置。 - ARM 架构：PC 可能会被设置为指向固定的复位向量地址（通常是
0x00000000或0xFFFF0000）。
在这些情况下，程序计数器指向的地址包含固件（BIOS 或 UEFI）的第一条指令，固件开始执行。
2. BIOS/UEFI 初始化
- BIOS：在传统的 BIOS 系统中，程序计数器指向 BIOS 固定的启动位置，BIOS 的职责是初始化硬件（如 CPU、内存、存储设备等）并执行自检（POST，Power-On Self Test）。
- UEFI：在 UEFI 系统中，程序计数器也指向 UEFI 固件的启动位置，UEFI 会执行更复杂的硬件初始化，并提供更多高级功能。
3. 查找引导设备
一旦初始化完成，BIOS 或 UEFI 会查找系统配置中指定的引导设备（硬盘、SSD、U盘等）。它通过读取存储设备的主引导记录（MBR，Master Boot Record）或 GUID 分区表（GPT）来确定引导程序的位置。
- MBR：在传统的 MBR 引导系统中，BIOS 读取硬盘第一个扇区（512字节），其中包含引导代码以及分区表信息。BIOS 将程序计数器设置为指向 MBR 的引导代码，这个引导代码会加载引导程序。
- GPT 和 UEFI：在使用 GPT 和 UEFI 的系统中，UEFI 直接读取 EFI 系统分区（ESP）中的引导程序，通常是一个
.efi文件，UEFI 将 PC 设置为指向这个引导程序的入口地址。
4. 引导程序（Bootloader）
引导程序是加载并启动操作系统的关键组件。常见的引导程序包括：
- GRUB（Linux 系统）
- Windows Boot Manager（Windows 系统）
引导程序会执行以下操作：
- 读取操作系统的内核映像（kernel image）文件。
- 解压和加载内核到内存中。
- 读取内核映像中的入口地址。
- 将程序计数器设置为指向操作系统内核的入口地址。
引导程序通常是一个小型的程序，它的任务就是将操作系统的内核加载到内存，并让 CPU 跳转到操作系统的入口地址。
5. 操作系统内核启动
一旦引导程序将操作系统内核加载到内存中并跳转到它的入口地址，操作系统内核开始执行：
- 初始化各种子系统（如内存管理、进程调度等）。
- 初始化驱动程序。
- 最终启动用户态进程（如
init进程），完成系统启动。
总结：如何找到操作系统入口地址
- 程序计数器在启动时首先指向 BIOS/UEFI 固定的启动地址，执行硬件和系统初始化。
- BIOS/UEFI 查找引导设备，并将程序计数器设置为指向引导程序。
- 引导程序负责加载操作系统的内核，并将程序计数器设置为操作系统内核的入口地址，开始执行操作系统。
这是一个多步骤的启动流程，从硬件启动到操作系统内核启动，最终程序计数器才会指向操作系统的入口地址。
