操作系统的启动

当按下电源的时候操作系统都干了些什么？

要搞清楚都干了些什么就要搞清楚操作系统是如何启动的。

那么就要从最基本的常识来入手。

认识图灵机

通用图灵机模型中 控制器首先从纸带上面读取控制动作比如到底是加法还是减法啊，到底是做炒鸡蛋啊还是做炒土豆啊。这就好像是我们现在电脑的应用程序了。cpu读取动作，决定到底是QQ啊还是浏览器啊。然后再根据动作来处理数据对象。

认识冯诺依曼存储程序思想

把程序存放在内存中然后用一个指针指向它，自动取指执行。那么按下电源计算机执行的第一段指令是什么呢？

首先得知道两个寄存器 CS 16位的段寄存器  IP 16位的偏移寄存器。处理器执行的指令地址为 

CS<<4 + IP 

 那么开机的时候CS和IP指向哪里呢？

开机时 CS = 0xFFFF  IP = 0x0000

那么开机的时候处理器将寻址 0xFFFF<<4 + 0x0000 = 0xFFFF0

这个地址寻访着我们的ROM BIOS。

这个地方是计算机启动的时候内存唯一有指令的地方。也是固化在硬件中的程序。

执行这个指令干什么呢？首先要检查RAM，显示器，键盘，磁盘等。

然后读取磁盘（就是硬盘）中的0扇区0磁道的512字节的程序。这个扇区就是传说中的引导扇区。

读取引导扇区放在内存中，那么放在哪里呢？不可能随便放。放在了0x7c00处，同时将CS设为0x07c0

IP设为0x0000.

接下来处理器将从0x7c00处开始执行引导扇区的代码，也就是bootsect.s

bootsect.s执行完成后开始执行setup。

bootsect 将操作系统从硬盘上读进来（注：是从硬盘读到内存的0地址开始处，用户使用操作系统时它一直都在内存中取指执行）。

setup对系统进行初始化。 它读取了一下硬件参数，移动了操作系统，执行了一个关键操作 jmpi 8 0

系统从实模式进入保护模式，实模式只能寻指一M的大小，到了保护模式原来的CS就不是段寄存器了，它编程选择子，通过它去查表gdt，所以在保护模式寻指执行就编程了  cs查表+ip。

这个表gdt初始值也是在setup中的head.s中给的。 

一个操作系统的源码经过编译一定长成下面这个样子。

最后内存的状态应该是这样：