一些OS前置知识（linux）

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计算机启动

计算机系统的启动过程

BIOS-MBS：

计算机通电，硬件初始化

执行BIOS，进行硬件检测，确定启动设备

主引导记录（MBR），包含引导操作系统的相关信息

启动加载器，开始于MBR中的加载程序，结束于操作系统运行

执行操作系统内核，计算机完成启动

计算机通电

计算机通电后，CPU中的执行地址会初始化为BIOS的地址，然后开始加载执行BIOS程序。这里面的BIOS程序是笔记本厂商出厂时写入ROM中的。ROM中BIOS的执行地址，是根据处理器手册约定值进行设定的

不同CPU在执行BIOS前操作不同，x86指令地址由CS：IP两个寄存器构成，CS：IP初始化时指向ROM中的一条指令，该指令是跳转指令，跳到BIOS的地址。且需要从实模式到保护模式的转变

BIOS

输入输出系统（Basic Input/Output System）

提供硬件接口，如基本的输入、输出功能：通过中断的方式实现，例如INT 10h: 字符显示、INT 13h: 磁盘扇区读写、INT 15h: 检测内存大小和INT 16h: 键盘输入

进行硬件检测，读取硬件信息：BIOS运行时首先进行通电自检，检查CPU、内存等设备有无异常，然后对硬件初始化，例如初始化内存让CPU可以访问以及监听I/O总线，识别连接到计算机上的硬盘、网卡、PCI等设备

查找并加载可启动设备：完成通电检测后，BIOS寻找第一个启动设备，启动设备里存放操作系统代码和启动配置信息。可以有多个启动设备，如硬盘、U盘、DVD、网络启动设备等

读取启动设备第一个扇区内容到内存，并跳转到该地址执行扇区中的启动代码
如果设备内容不合法，则回到BIOS，按照启动顺序加载下一个启动设备。直到找到可启动的设备，如果没有，则发出异常

主引导记录

BIOS-MBR启动中，启动设备的第一个扇区的内容称为主引导记录（MBR，Master Boot Record）结构如下：

过程

启动代码（Bootstrap Code）：将扇区的操作系统代码加载到内存，然后执行操作系统代码
设备分区表（Partition Table）：描述4个主分区的详细信息，包括该分区的起始位置、文件系统和可用状态
主引导记录签名（Boot Signature）：标志当前扇区是否合法，不合法就跳到寻找下一个启动设备

启动管理器（BootLoader）：把操作系统代码加载到内存，然后跳转到内存执行操作系统代码，如果启动过程比较简单，比如MBR中的启动代码直接加载执行操作系统代码，那么MBR中的启动代码就可以理解为启动管理器；对于复杂的启动过程，加载操作系统代码由一系列软件完成，我们认为这一系列软件构成启动管理器，它开始于MBR的启动代码，结束于操作系统内核的启动

操作系统

内存中的操作系统开始执行，首先运行的是内核程序。以linux为例，内核加载成功后，第一个运行的程序是/sbin/init ，它根据配置文件（Debian系统是/etc/initab）产生init进程。这是linux启动后第一个进程，pid进程编号为1，其它进程都是它的后代

然后，init线程加载系统的各个模块，比如窗口管理器和网络管理器，直至执行用户登录程序，跳出登录界面，等待用户输入用户名和密码，至此启动过程完成

ICBC

一些OS前置知识（android）