SnowCamp 2020

Derriere le processus de démarrage d'un PC se cachent quelques-uns des aspects les plus intéressants de l'informatique.

Tout d'abord, et ce malgré les apparences, démarrer une machine est probablement la suite d’étapes logicielles et matérielles la plus complexe qu'elle va subir. Nous suivrons et décrirons ces étapes une par une, en nous placant du point de vu du processeur, depuis l'execution de la premiere instruction (cf. le reset vector), jusqu'au moment ou le noyau du système d'exploitation démarre la premiere application. Nous aborderons les concepts d'initialization hardware, de BIOS et de firmware, expliquerons ce qu'est réellement un boot loader pour finir par une description succincte du process de boot d'un noyau Linux.

En suivant ces étapes, nous nous attarderons en particulier sur les différents modes et états que le processeur traverse lors de ce processus de démarrage. Nous nous focaliserons sur les processeur a base d'architecture x86 car ceux ci ont une caractéristique qui nous intéressera tout particulièrement lors de cette presentation: Leur rétrocompatibilité. Un processeur Intel démarre toujours dans le meme état et mode que tous ses prédécesseurs, et ce depuis 40 ans. Pour lui, le processus de démarrage sera un long et pénible voyage dans le temps qui va démarrer en *real mode*, un mode qu'il partage avec son venerable ancêtre de 1978, le 8086. Armé de son premier et unique mega octet de mémoire adressable, il devra parvenir a démarrer tous ses autres frères (les cœurs du processeur), détecter les nombreux giga octets de mémoire a sa disposition pour enfin pouvoir atteindre le Graal: l'execution d'instructions 64-bits en *long mode*. Parce qu'elle est entièrement contenue dans tous les processeurs Intel modernes, nous parcourrons brièvement l'histoire de l'informatique moderne a travers ces changements d’états matériels qui caractérisent le processus de boot de nos machines modernes.