Del BIOS al cargador de arranque: al comienzo del negocio, hay un trabajo para que el jefe lo haga él mismo

En la sección anterior, dijimos que x86, como entorno comercial abierto, tiene dos modos, uno es el modo real, que solo puede abordar 1M, y cada segmento tiene hasta 64K. Esto es demasiado pequeño, equivalente al modelo autónomo de nuestro negocio. Con un proyecto, solo el jefe puede trabajar en él mismo, y es difícil comenzar todo. El otro es el modo protegido , capaz de direccionar 4G para sistemas de 32 bits . Este es un gran negocio, y el jefe tiene que contratar a mucha gente para que se encargue del proyecto. 

Proceso de inicio de LINUX


Primero, entendamos brevemente todo el proceso de inicio del sistema a través de una imagen. El proceso completo se puede dividir básicamente en POST->BIOS->MBR (GRUB))->Kernel->Init->Runlevel. El papel de cada proceso se explica en detalle a continuación.

Era de la BIOS


Cuando presiona ligeramente el botón de inicio de la computadora, su placa base se enciende.

Como dijimos antes, en este punto su CPU debería comenzar a ejecutar instrucciones. Usted, como jefe y como empleado, está a punto de ponerse a trabajar. Pero descubre que no hay un plan de ejecución del proyecto en este momento, por lo que no tiene nada que hacer.

Es decir, no hay sistema operativo en este momento y la memoria también está vacía. ¿Qué debe hacer la CPU?

Como propietario de esta nueva empresa, dado que nunca antes ha abierto una empresa, por supuesto, está confundido acerca del funcionamiento de la empresa. Pero tenemos un buen ambiente de negocios, y el Centro de Orientación al Emprendimiento lo ha tenido en cuenta durante mucho tiempo. Por lo tanto, el Centro de Orientación para el Emprendimiento le dará un conjunto de guías de inicio. Solo tienes que seguir el manual de instrucciones.

Los sistemas informáticos también están previstos. En la placa base, hay una cosa llamada ROM (Read Only Memory, memoria de solo lectura ). Esto es diferente a lo que solemos llamar RAM (Random Access Memory )

Las tarjetas de memoria que compramos habitualmente son de lectura y escritura, por lo que se pueden guardar los resultados de los cálculos. La ROM es de solo lectura y se han solidificado algunos programas de inicialización, es decir, BIOS (Sistema básico de entrada y salida, sistema básico de entrada y salida). 

Si instaló el sistema operativo usted mismo, cuando acaba de iniciar, presione una determinada combinación de teclas y la pantalla mostrará una interfaz azul. Un sistema que puede ajustar el orden de arranque es lo que yo llamo BIOS, y luego podemos ejecutarlo primero. 

En los primeros días de su negocio, su oficina debe ser pequeña. Suponga que ahora tiene un espacio de direcciones de memoria de 1M. Este espacio es muy limitado y hay que aprovecharlo bien.

En el sistema x86, los 64K de 0xF0000 a 0xFFFFF en la parte superior del espacio de 1M se asignan a la ROM, es decir, cuando se accede a esta parte de la dirección, se accederá a la ROM.

Cuando la computadora se acaba de encender, hará un trabajo de reinicio, establecerá CS en 0xFFFF e IP en 0x0000, por lo que la primera instrucción apuntará a 0xFFFF0, que está exactamente en el rango de ROM. Aquí, hay un comando JMP que saltará al código en la ROM para realizar el trabajo de inicialización, por lo que el BIOS comienza a realizar el trabajo de inicialización. 

El primer ítem en el Manual de Instrucciones Empresariales, el BIOS debe verificar si el hardware del sistema está en buenas condiciones.

Artículo 2 del Manual de Instrucción Empresarial, debe haber sala de servicio, pero usted es oficinista. El servicio que puedes prestar durante este periodo es muy sencillo, pero también habrá clientes esporádicos para realizar solicitudes.

En este momento, es necesario establecer una tabla de vectores de interrupción y una rutina de servicio de interrupción, porque ahora debe usar el teclado y el mouse, que se realizan mediante interrupciones.

Durante este período, también debe enviar algunos resultados a los clientes, ya que debe hacerlo usted mismo, por lo que también debe actuar como persona de contacto del cliente. El trabajo que ha realizado y en qué medida debe mostrarse activamente al cliente, es decir, el espacio de memoria se asigna al espacio de memoria de video y algunos caracteres se muestran en la pantalla.

 Finalmente, el gobierno marca el camino y el espíritu empresarial depende de los individuos. El siguiente es tu momento para usar tu ingenio.

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Después de encender el servidor, ingresará directamente al BIOS. El nombre completo del BIOS es Sistema básico de entrada/salida, que se puede traducir como Sistema básico de entrada/salida en chino.

Simplemente comprenda BIOS, es un programa solidificado en un chip ROM (memoria de solo lectura) en la placa base , que guarda principalmente la información básica de entrada/salida, información de configuración del sistema, proceso de autocomprobación de encendido y programa de inicio automático del sistema La computadora proporciona el nivel más bajo y la configuración y el control de hardware más directos.

Es decir, el BIOS es la interfaz entre el hardware y el software, y es una interfaz muy básica. El BIOS proporciona un conjunto de instrucciones básicas utilizadas por el sistema operativo. El éxito del inicio del sistema depende del BIOS.

La inicialización del BIOS completa principalmente las siguientes tres tareas:

  1. Verifique el hardware y los periféricos de la computadora por primera vez (la segunda autocomprobación la realiza el kernel, que se analizará más adelante), como la CPU, la memoria y las luces del ventilador. Cuando el BIOS se inicia, realizará una autocomprobación.Todo el proceso de autocomprobación también se denomina autocomprobación POST (Power On Self Test).
  2. Si no hay ningún problema en la autocomprobación, el BIOS comienza a inicializar el hardware, especifica el orden de los dispositivos de arranque actuales y selecciona qué dispositivo arrancar.
  3. Después de seleccionar el dispositivo de inicio, leerá el cargador de inicio (programa de inicio de inicio) del MBR (directorio de inicio maestro) del dispositivo y lo ejecutará. El programa de arranque se usa para arrancar el sistema operativo.El programa de arranque predeterminado que se usa en los sistemas Linux es GRUB.

Cuando el MBR se carga en la RAM, el BIOS transfiere el control al MBR y entra en la segunda etapa del arranque del sistema.

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BIOS (Sistema básico de entrada/salida), el sistema básico de entrada y salida, el sistema se almacena en el chip ROM de la placa base, cuando se enciende la computadora, primero leerá el sistema y luego habrá un poder- En el proceso de autocomprobación, este proceso es en realidad para verificar la CPU y la memoria. Los componentes más básicos de la computadora (controlador, unidad aritmética y memoria) también verificarán otro hardware. Si no hay anomalías, el programa BIOS cargarse en la memoria.

Las funciones detalladas del BIOS no se discutirán aquí. Una de las funciones principales del BIOS es almacenar la secuencia de inicio del disco. El BIOS buscará la información MBR del encabezado del primer disco de acuerdo con la secuencia de inicio, y cargará y ejecute el programa Bootloader en el MBR. , si no hay MBR en el primer disco, continuará buscando el segundo disco (PD: la secuencia de arranque se puede configurar en la interfaz del BIOS). Una vez que se detecta el programa BootLoader y cargado en la memoria, el BIOS entregará el control al programa BootLoader.

 

 

período del cargador de arranque


El manual de instrucciones para emprendedores dado por el gobierno solo puede garantizar que usted puede establecer una empresa, pero cómo hacer que una empresa sea más grande y más fuerte requiere que tenga un conjunto de métodos comerciales. Puede intentar hurgar en los archivos para ver dónde puede encontrar la "Colección de gestión de la empresa". A través de esta colección, puede ayudarlo a establecer un conjunto completo de sistemas de gestión de archivos, lo que hace que la consulta de archivos de cualquier proyecto sea muy conveniente.

Ahora, el BIOS, que no tiene pistas, solo puede comenzar desde la guardia de los archivos después de terminar su propio negocio, e indagar lentamente sobre el paradero del sistema operativo.

¿Dónde está el sistema operativo? Por lo general, se instala en el disco duro, en la interfaz del BIOS. Verá una opción para un disco de inicio. ¿Cuáles son las características del disco de arranque? Generalmente está en el primer sector, ocupa 512 bytes y termina en 0xAA55. Esta es una convención. Cuando se cumple esta condición, significa que se trata de un disco de arranque, y el código correspondiente se iniciará en 512 bytes. 

¿Quién puso estos códigos aquí? Hay una herramienta en Linux llamada Grub2, el nombre completo es Grand Unified Bootloader Version 2. Como su nombre lo indica, es para iniciar el sistema. 

Puede configurar las opciones de arranque del sistema con grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg. Puedes ver que hay configuraciones como esta en el interior.

menuentry 'CentOS Linux (3.10.0-862.el7.x86_64) 7 (Core)' --class centos --class gnu-linux --class gnu --class os --unrestricted $menuentry_id_option 'gnulinux-3.10.0-862.el7.x86_64-advanced-b1aceb95-6b9e-464a-a589-bed66220ebee' {
  load_video
  set gfxpayload=keep
  insmod gzio
  insmod part_msdos
  insmod ext2
  set root='hd0,msdos1'
  if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
    search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint='hd0,msdos1'  b1aceb95-6b9e-464a-a589-bed66220ebee
  else
    search --no-floppy --fs-uuid --set=root b1aceb95-6b9e-464a-a589-bed66220ebee
  fi
  linux16 /boot/vmlinuz-3.10.0-862.el7.x86_64 root=UUID=b1aceb95-6b9e-464a-a589-bed66220ebee ro console=tty0 console=ttyS0,115200 crashkernel=auto net.ifnames=0 biosdevname=0 rhgb quiet 
  initrd16 /boot/initramfs-3.10.0-862.el7.x86_64.img
}

Las opciones aquí se convertirán en una lista cuando se inicie el sistema, permitiéndole elegir desde qué sistema comenzar. El resultado final que se muestra es la siguiente imagen. En cuanto al significado específico de las opciones anteriores, hablaremos de ello más adelante.

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