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）

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, 0x1000
call disk_load_kernel
;根据情况跳转到不同的地址
cmp ah, 0
jz load_kernel
jmp 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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