BIOS -> Kernel(開機(jī)都發(fā)生了什么)

近日學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng),對BIOS和Kernel有疑,參考 微塵 和 Vamei 之博文所得不淺,轉(zhuǎn)載以便日后學(xué)習(xí)。感謝。

文章出處:
http://blog.csdn.net/dreamwbt/article/details/51686222 —— 微塵
http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/09/05/2672039.html ——Vamei

當(dāng)我們打開計算機(jī)電源
第一步:計算機(jī)會自動從主板的BIOS(Basic Input/Output System)讀取其中所存儲的程序(BIOS是主板上自帶的一塊存儲器,里邊燒錄了固定的基本輸入輸出系統(tǒng),不是由自己定義)。這個BIOS程序會自動檢測主板上各個接口的狀態(tài),也就是是否連接了相應(yīng)的設(shè)備(硬盤,網(wǎng)絡(luò)接口,鍵盤,串口,并口)?,F(xiàn)在大部分的BIOS允許你從軟盤、光盤或者硬盤中選擇一個來啟動計算機(jī)。

第二步:計算機(jī)將從你所選擇的存儲設(shè)備(硬盤或者USB等)中讀取起始的512 bytes(這是存儲設(shè)備的第一個扇區(qū),計算機(jī)系統(tǒng)默認(rèn)會自動去讀取第一個扇區(qū))。這512 bytes的存儲會存放兩種信息,第一分區(qū)表,第二引導(dǎo)程序,在BIOS檢測完計算機(jī)的硬件狀態(tài)以后會將執(zhí)行權(quán)限交給這里的引導(dǎo)程序,引導(dǎo)程序存放的是操作系統(tǒng)內(nèi)核存放的真實位置,可以理解為操作系統(tǒng)的選擇列表(多操作系統(tǒng)的時候),儲存有操作系統(tǒng)(OS)的相關(guān)信息,比如操作系統(tǒng)名稱,操作系統(tǒng)內(nèi)核 (kernel)所在位置等。常用的boot loader有GRUB和LILO。

隨后,boot loader會幫助我們加載kernel。kernel實際上是一個用來操作計算機(jī)的程序,它是計算機(jī)操作系統(tǒng)的內(nèi)核,主要的任務(wù)是管理計算機(jī)的硬件資源,充當(dāng)軟件和硬件的接口。操作系統(tǒng)上的任何操作都要通過kernel傳達(dá)給硬件。Windows和Linux各自有自己kernel。狹義的操作系統(tǒng)就是指kernel,廣義的操作系統(tǒng)包括kernel以及kernel之上的各種應(yīng)用。這里要注意:不管是BIOS還是BootLoader在執(zhí)行完自己的職責(zé)以后都會將控制權(quán)交給接下來的那個程序,自己可以說是完全消失了在了內(nèi)存。最終引導(dǎo)到內(nèi)核以后整個計算機(jī)系統(tǒng)的操作權(quán)限就有kernel控制。

實際上,我們可以在多個分區(qū)安裝bootloader(從主引導(dǎo)分區(qū)引導(dǎo)到其他的引導(dǎo)程序),每個bootloader對應(yīng)不同的操作系統(tǒng),在讀取MBR的時候選擇我們想要啟動的bootloader。這就是多操作系統(tǒng)的原理。

在底層,驅(qū)動會為kernel,硬件,高層應(yīng)用等提供接口,對于kernel而言,她則是整個系統(tǒng)的一個調(diào)度系統(tǒng),不管是什么硬件或軟件,只要按我的接口標(biāo)準(zhǔn)定義相應(yīng)的高層邏輯就行,kernel僅僅關(guān)心調(diào)度,并不關(guān)心硬件或者軟件的實現(xiàn)

不同的linux系統(tǒng)所應(yīng)用的都是一樣的kernel,因為在底層的調(diào)度類似沒有必要重新開發(fā),他們的不同主要是高層應(yīng)用的差距

從BIOS-->MBR-->bootloader-->kernel-->init。。。。每一次轉(zhuǎn)換都是一次整個硬件系統(tǒng)的接管,后者接管則前邊的系統(tǒng)退出。kernel完成之后就是init,init是linux的第一個進(jìn)程1號進(jìn)程,linux沒有0號
進(jìn)程小結(jié):BIOS -> MBR -> boot loader -> kernel

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