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# 操作系统用户界面

# 操作系统启动过程

# BIOS和主引导记录MBR

  • 实模式（实地址模式，real mode）
    程序按照8086寻址方法访问0h——FFFFFh（1MB）空间
    寻址方式：物理地址（20位） = 段地址：偏移地址
    CPU单任务运行

  • 保护模式（内存保护模式 protect mode）
    寻址方式：段（32位）和偏移量（32）位
    段页式寻址机制（段、页）
    虚拟地址，进程，封闭空间
    应用程序和操作系统的运行环境都被保护
    CPU支持多任务

实模式存取的1M空间：
前面640K：基本内存
中间128K：显卡显存
末尾256K：BIOS

# Basic I/O System（Firmware，固件）

位置：F0000——FFFFF
功能：完成系统的启动配置，基本设备I/O服务，系统加电自检和启动

# 加电自检POST

Power On Self-Test
初始化基本硬件：CPU、内存、显卡
自检正常不提示，错误则通过喇叭提示

按下PowerOn或者Reset键执行第一条指令
执行FFFF0处的指令：JUMP POST；POST位于系统BIOS内部
之后查找显卡BIOS，调用显卡BIOS
依次查找其他设备执行相应设备的BIOS
显示启动画面
BIOS信息，芯片组型号，主板信息
从硬盘/软盘/光驱/U盘读入OS
OS启动后，由OS接管计算机

# 主启动记录MBR（Main Boot Record）

MBR存放在硬盘/软盘的首扇区
存放和OS启动的相关信息
共512BYTES
结束：0xAA55

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# BIOS和MBR程序运行过程

  1. POST->CMOS设置（硬盘启动）->读取MBR->控制权交给MBR。
  2. MBR读取分区表（Partition Table），找到其中的活动分区（Active Partition），并确认其他的分区都不是活动分区。MBR读取活动分区的第一个分区（分区引导记录PBR），并把他加载到内存中去。
  3. PBR继续控制后面的引导过程。

# 启动过程

从加电到用户工作环境准备好的过程

  1. 初始引导
  2. 核心初始化
  3. 系统初始化

# 过程

# 初始引导

  1. 加电，JUMP POST；
  2. BIOS中的启动程序运行
  3. 启动程序读取0面0道第1扇区内容（MBR）
  4. 加载MBR中的引导程序
  5. 引导程序根据相关参数，读取硬盘中指定位置的文件到内存
  6. 加载硬盘上的OS内核，并初始化参数

# 核心初始化

各种寄存器的初始化，存储系统和页表结构初始化，核心进程构建等等

# 系统初始化

为用户使用系统作准备，使系统处于待命状态
初始化文件系统，网络系统，控制台，图形界面等

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内核完成引导后，加载init程序
进程号为1
init进程通过/etc/inittab脚本进行初始化，不同的运行级别下的/etc/inittab脚本不同。脚本文件设置键盘、字体、装载模块、设置网络等等。

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