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l便在1985年推出了8086的升级版本80386。
这一次,寄存器的位数被翻了一倍,从16位升级到32位。
80386cpu增加了不少优点,不但寻址空间大大,而且还引入了多任务处理和保护模式的概念。
保护模式下,对内存的管理已经不再是以前的分段式结构,而是变成了分页机制,这种机制有非常大的优点,可以让内存管理性能得到极大的提升。
但是,在计算机领域,有一种“向前兼容”的规则,也就是说,80386必须兼容8086cpu的机制,以前在那个上面能运行的程序,在升级后的cpu上也能运行。
所以在默认情况下,这个“保护模式”是没有被打开来的,使用的还是“实模式”。
而要想打开“保护模式”,则需要用代码对第20号地址线进行操作,将其“唤醒”,它就是进入保护模式的守门人,必须通过它的同意才行。
说起来简单,但是整个过程具体实现起来却是相当复杂的。
这也是linus为什么花了这么长时间才最终将v0。00版编写完毕的原因。
他们想让linux跟上时代的发展,让linux未来的功能能够和现在的这些最新操作系统相媲美,进入保护模式是必不可少的,因为只有进入了保护模式才能最大程度地发挥出80386cpu的最大性能。
林鸿之前看《操作系统设计与实现》的时候,在这部分看得非常迷糊,专门还去查了不少资料,可是心中还是对这种机制有些想不通,为什么要这样设计。…;
但是,今天他看到了linus的实现代码之后,顿时有一种突然顿悟的感觉。
与平时编程的时候,不用去关心硬件底层结构不同,操作系统的底层代码却是和硬件紧密相连。最初的那boot和loader程序,都必须用汇编才能胜任,精确到cpu的某一个寄存器,也精确到磁盘的某一个扇区。
要想理解这些代码,必须对cpu和磁盘的硬件结构了解得非常清楚。例如cpu有多少引脚,里面有多少个寄存器,每一个寄存器的作用又是什么。
好在这些技术参数,intel有着非常详细地技术文档。这么小小的一块芯片,涉及到的技术资料却是几本厚厚的大部头书籍。
林鸿不得不感叹,这小小的芯片之中,承载的却是人类文明中最先进的知识结晶,将人类的智慧发挥到了极处,每一个引脚,没一个寄存器都是经过了千百次不断试验之后才最终定下来的。
林鸿按照linus在里面写的说明文档,将开发环境配置好,然后在minix平台下对这份代码进行了编译。
修复了几个细小的bug之后,他最终将linux的镜像文件给编译出来了。
他只有一台计算机,所以最终只好将这个linux安装在了本机上。
当然,他使用的又是多系统安装方式,其他两个系统并没有受到影响。
重启之后,他选择了“linux_v0。00”菜单,然后回车。
显示器上顿时闪现一连串的字符,不断向上刷动。
此刻,林鸿已经对计算机启动的详细过程有了非常深刻的认识,不再像以前那样,根本不知道计算机到底在做什么。
当电源开关被按下的时候,机器就开始通电,主板的控制芯片于是向cpu发送一个重置信号,将cpu恢复到最初始的状态,当芯片组检测到cpu上的供电稳定的时候,cpu就会开始工作。
它要做的第一件事就是从内存中的0xffff0地址处读取指令运行。
而这个地址中,通常会有一个跳转指令,跳转到bios的自检系统处,这个时候便开始了自检过程。bios是主板厂商早就刷在了固件里面的一个系统,目的就是对硬件进行管理。
自检的目的,是为了检测计算机各部分硬件是否正常,如果缺少或者有损坏的硬件,则启动就会立刻被挂起。
只有所有硬件检测都被通过之后,才会最终跳转到第一个扇区,读取mbr,开始执行安装在磁盘上的操作系统。
而linus完成的功能,就是在读取mbr之后,如何将操作系统加载到内存里面进行执行。
这个过程很快,字符不断向上刷新,硬件检测很快结束,接着显示屏一闪,顿时最顶部便出现了“aaaaaabbbb……”这样的字符。
看着显示器
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