Linux内核启动之路:探秘操作系统运行的奥秘(linux内核如何启动)
2023-06-13 09:15:05 时间
Linux作为一款免费而开源的操作系统,由于有着灵活、稳定、高效等优点,被广泛运用在移动、服务器应用和大数据分析等领域。虽然我们利用Linux获取了很多便利,但是背后操作系统运行的机理就远超一般人的理解能力了。今天,就让我们一起来探究Linux内核启动过程中的奥秘。
当电脑开机时,硬件会首先执行BIOS的初始操作,BIOS并不会加载系统,而是首先检测系统内的硬件并进行配置,确定有哪些硬件可以被系统使用。当BIOS获取一系列的硬件信息后,就会寻找系统内的进入点,也就是Linux内核开始的入口,一般来说操作系统内核位于硬盘中的第一个扇区,BIOS会从[0x7C00h,0x7DFEh]地址在硬盘读取510字节数据。这段数据是一个启动扇区,他包含了启动程序来索引和加载内核代码,这段代码被称为引导加载程序,如下:
[bits 16]
[org 0x7c00]; BIOS 跳转指令
jmp 0x0000:start
;----------------start:
;加载系统内核到指定地址mov si, kernel_start
mov di, 0x1000call disk_load_kernel
;根据情况跳转到不同的地址cmp ah, 0
jz load_kerneljmp reboot_system
;进入内核load_kernel:
jmp 0x1000
;加载系统内核disk_load_kernel:
mov ah, 0x02 ; 读硬盘操作 mov al, 0x01 ; 硬盘号
mov ch, 0x00 ; 磁头号 mov cl, 0x02 ; 扇区号
mov dh, 0x00 ; 磁道号 mov dl, 0x80 ; 硬盘号
int 0x13 ret
;重启系统 reboot_system:
mov ax, 0x0000 int 0x19
jmp reboot_system
;内核开始地址kernel_start:
times 510-($-$$) db 0 dw 0xaa55
接下来,Linux的引导程序向系统内核继续开始启动,它建立起一个基本执行转换环境,也即总线、寄存器、分段机制、中断和参数传递的结构。就是在这种环境下,Linux内核才能够continues execution and control. 首先,驱动程序和服务必须按照正确的顺序进行初始化,从而使系统得以运行。其次,Linux内核还将启动进程调度、进程调节等等功能,来确保系统的稳定性和安全性。
最后,用户需要的应用程序才会被启动,以此来响应用户的指令。Linux内核启动就是这样一个复杂而多层次的过程,以维持操作系统正确运行的最基础性处理。
总之,Linux内核启动过程中包含了不少功能,它为操作系统带来了灵活、快速和安全的运行过程。学会了解内核启动过程,有助于我们加深对Linux系统的理解,对我们更好地处理问题也有帮助。
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