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linux作為一款免費(fèi)而開源的操作系統(tǒng)，由于有著靈活、穩(wěn)定、高效等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用在移動(dòng)、服務(wù)器應(yīng)用和大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域。雖然我們利用Linux獲取了很多便利，但是背后操作系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)理就遠(yuǎn)超一般人的理解能力了。今天，就讓我們一起來探究Linux內(nèi)核啟動(dòng)過程中的奧秘。
當(dāng)電腦開機(jī)時(shí)，硬件會(huì)首先執(zhí)行BIOS的初始操作，BIOS并不會(huì)加載系統(tǒng)，而是首先檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的硬件并進(jìn)行配置，確定有哪些硬件可以被系統(tǒng)使用。當(dāng)BIOS獲取一系列的硬件信息后，就會(huì)尋找系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)入點(diǎn)，也就是Linux內(nèi)核開始的入口，一般來說操作系統(tǒng)內(nèi)核位于硬盤中的第一個(gè)扇區(qū)，BIOS會(huì)從[0x7C00h,0x7DFEh]地址在硬盤讀取510字節(jié)數(shù)據(jù)。這段數(shù)據(jù)是一個(gè)啟動(dòng)扇區(qū)，他包含了啟動(dòng)程序來索引和加載內(nèi)核代碼，這段代碼被稱為引導(dǎo)加載程序，如下：
[bits 16]
[org 0x7c00]
; BIOS 跳轉(zhuǎn)指令
jmp 0x0000:start
;----------------
start:
;加載系統(tǒng)內(nèi)核到指定地址
mov si, kernel_start
mov di, 0x1000
call disk_load_kernel
;根據(jù)情況跳轉(zhuǎn)到不同的地址
cmp ah, 0
jz load_kernel
jmp reboot_system
;進(jìn)入內(nèi)核
load_kernel:
jmp 0x1000
;加載系統(tǒng)內(nèi)核
disk_load_kernel:
mov ah, 0x02 ; 讀硬盤操作
mov al, 0x01 ; 硬盤號(hào)
mov ch, 0x00 ; 磁頭號(hào)
mov cl, 0x02 ; 扇區(qū)號(hào)
mov dh, 0x00 ; 磁道號(hào)
mov dl, 0x80 ; 硬盤號(hào)
int 0x13
ret
;重啟系統(tǒng)
reboot_system:
mov ax, 0x0000
int 0x19
jmp reboot_system
;內(nèi)核開始地址
kernel_start:
times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55
接下來，Linux的引導(dǎo)程序向系統(tǒng)內(nèi)核繼續(xù)開始啟動(dòng)，它建立起一個(gè)基本執(zhí)行轉(zhuǎn)換環(huán)境，也即總線、寄存器、分段機(jī)制、中斷和參數(shù)傳遞的結(jié)構(gòu)。就是在這種環(huán)境下，Linux內(nèi)核才能夠continues execution and control. 首先，驅(qū)動(dòng)程序和服務(wù)必須按照正確的順序進(jìn)行初始化，從而使系統(tǒng)得以運(yùn)行。其次，Linux內(nèi)核還將啟動(dòng)進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程調(diào)節(jié)等等功能，來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
最后，用戶需要的應(yīng)用程序才會(huì)被啟動(dòng)，以此來響應(yīng)用戶的指令。Linux內(nèi)核啟動(dòng)就是這樣一個(gè)復(fù)雜而多層次的過程，以維持操作系統(tǒng)正確運(yùn)行的最基礎(chǔ)性處理。
總之，Linux內(nèi)核啟動(dòng)過程中包含了不少功能，它為操作系統(tǒng)帶來了靈活、快速和安全的運(yùn)行過程。學(xué)會(huì)了解內(nèi)核啟動(dòng)過程，有助于我們加深對(duì)Linux系統(tǒng)的理解，對(duì)我們更好地處理問題也有幫助。
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分享標(biāo)題：Linux內(nèi)核啟動(dòng)之路：探秘操作系統(tǒng)運(yùn)行的奧秘（linux內(nèi)核如何啟動(dòng)）
文章源于：http://www.dlmjj.cn/article/djosgoj.html
