第209章 LINUX第一版

超腦黑客 第209章 LINUX第一版

linus發過來的源碼包，總共大概12000行代碼，他編寫這些代碼總共花費了十天左右的時間，要是算上之前為此而準備的時間，則至少還要加上一個月好看的:。3∴35686688而林鴻將這些代碼閱讀完畢，卻只花了大概三個小時就看完了。

林鴻發現，里面很多地方都借鑒了minix的寫法，畢竟之前linus一直都在研究minix，從上面借鑒了不少特點和功能。例如，文件系統的結構。

minix的文件系統是模仿unix來寫的，只有將文件系統實現了，才有可能對磁盤進行讀寫，可以說文件系統就是對磁盤的管理程序。雖然現在的linux并沒有涉及到磁盤的讀寫功能，但是這個一部分linus還是將其實現了出來。

按照編程的慣例，通常第一個程序都是實現“hello,olrd”，linus也曾經在顯示器上打印過這個語句，但是他發給林鴻的這個版本的功能，已經不僅僅是這么簡單了。

他在這個版本中實現了兩個重要的功能，即保護模式和多進程。

這兩個特點是dos系統所不具備的，被視為現代操作系統的重要功能。

“保護模式”是針對內存的一個說法。

intel公司在1978年發布了一個16位的cpu，即8086，這個cpu是intel歷史上一個重要的里程碑，是奠定了intel在pc領域芯片的最最要的產品之一。

8086cpu總有20根地址線，可以最大尋址2的16次方，也就是1mb的地址空間好看的:。

這就是基于8086cpu的計算機所能支持的最大內存地址，這個模式被稱為“實模式”。dos系統就是工作在這個模式下。

實模式只支持最多1mb的內存。就林鴻想要升級自己正在使用的這臺康柏計算機，在內存條上再加一條1mb的內存，dos系統也識別不出來，根本無濟于事，xing（圣王）能沒有任何提升。

這是16位cpu的硬件結構所決定的，在當時1mb內存已經相當不錯。所有應用程序都足夠使用。

不過，在電子領域，存在著“摩爾定律”，集成電路不斷迅速發展，很快8086cpu就無法滿足要求了。

于是intel便在1985年推出了8086的升級版本80386。

這一次，寄存器的位數被翻了一倍，從16位升級到32位。

保護模式下，對內存的管理已經不再是以前的分段式結構。而是變成了分頁機制，這種機制有非常大的優點，可以讓內存管理xing（圣王）能得到極大的提升。

但是，在計算機領域，有一種“向前兼容”的規則，也就是說，80386必須兼容8086cpu的機制，以前在那個上面能運行的程序。在升級后的cpu上也能運行。

所以在默認情況（求魔

）下，這個“保護模式”是沒有被打開來的，使用的還是“實模式”。

而要想打開“保護模式”，則需要用代碼對第20號地址線進行操作，將其“喚醒”。它就是進入保護模式的守門人，必須通過它的同意才行。

說起來簡單，但是整個過程具體實現起來卻是相當復雜的好看的:。

這也是linus為什么花了這么長時間才最終將版編寫完畢的原因。

他們想讓linux跟上時代的發展，讓linux未來的功能能夠和現在的這些最新操作系統相媲美，進入保護模式是必不可少的，因為只有進入了保護模式才能最大程度地發揮出80386cpu的最大xing（圣王）能。

林鴻之前看《操作系統設計與實現》的時候，在這部分看得非常mi糊，專門還去查了不少資料。可是心中還是對這種機制有些想不通，為什么要這樣設計。

但是，今天他看到了linus的實現代碼之后，頓時有一種突然頓悟的感覺。

與平時編程的時候，不用去關心硬件底層結構不同，操作系統的底層代碼卻是和硬件緊密相連。最初的那boot和load兒程序，都必須用匯編才能勝任。jing確到cpu的某一個寄存器，也jing確到磁盤的某一個扇區。

要想理解這些代碼，必須對cpu和磁盤的硬件結構了解得非常清楚。例如cpu有多少引腳，里面有多少個寄存器，每一個寄存器的作用又是什么。

有著非常詳細地技術文檔。這么小小的一塊芯片，涉及到的技術資料卻是幾本厚厚的大部頭書籍。

林鴻不得不感嘆。這小小的芯片之中，承載的卻是人類文明中最先進的知識結晶，將人類的智慧發揮到了極處，每一個引腳，沒一個寄存器都是經過了千百次不斷試驗之后才最終定下來的。

林鴻按照linus在里面寫的說明文檔，將開發環境配置好，然后在minix平臺下對這份代碼進行了編譯。

修復了幾個細小的bug之后，他最終將linux的鏡像文件給編譯出來了。

他只有一臺計算機，所以最終只好將這個linux安裝在了本機上。

當然，他使用的又是多系統安裝方式，其他兩個系統并沒有受到影響。

重啟之后，他選擇了菜單，然后。

顯示器上頓時閃現一連串的字符，不斷向上刷動。

此刻，林鴻已經對計算機啟動的詳細過程有了非常深刻的認識，不再像以前那樣。根本不知道計算機到底在做什么。

當電源開關被按下的時候，機器就開始通電，主板的控制芯片于是向cpu發送一個重置信號，將cpu恢復到最初始的狀態，當芯片組檢測到cpu上的供電穩定的時候，cpu就會開始工作。

它要做的第一件事就是從內存中的0xffff0地址處讀取指令運行。

而這個地址中。通常會有一個跳轉指令，跳轉到bios的自檢系統處，這個時候便開始了自檢過程。bios是主板廠商早就刷在了固件里面的一個系統，目的就是對硬件進行管理。

自檢的目的，是為了檢測計算機各部分硬件是否正常，如果缺少或者有損壞的硬件，則啟動就會立刻被掛起。

只有所有硬件檢測都被通過之后，才會最終跳轉到第一個扇區，讀取mbr，開始執行安裝在磁盤上的操作系統。

而linus完成的功能。就是在讀取mbr之后，如何將操作系統加載到內存里面進行執行。

這個過程很快，字符不斷向上刷新，硬件檢測很快結束，接著顯示屏一閃，頓時最頂部便出現了“aaaaaabbbb……”這樣的字符其他書友正在看:。

看著顯示器上不斷出現的ab字符，林鴻知道，這一次啟動過程已經完畢。他已經看到了linus所編寫的功能。

要是其他不懂技術的人看到這種情況（求魔

），必定會對此嗤笑一聲，道：“這也叫操作系統？開玩笑吧！”

實際上，當初linus將這個版本編寫出來之后，就興奮地叫來他的妹妹薩拉來觀看。這畢竟是他花費了極大的心思而編寫出來的作品，努力了這么久，終于成功了，自然想和其他人分享一下自己的喜悅。

可是抱著泰迪熊的薩拉盯著顯示屏看了大約五秒之后，說了一聲“很好”，便面無表情地回到房間內和她的閨蜜煲電話粥去了。

linus為此愣了半天，良久才反應過來，自己和不懂技術的人是完全沒有共同語言的。他竟然奢望自己的妹妹能夠看懂自己所做的努力和成果。這簡直太天真了。

在對方眼中，這就是簡單的顯示了幾個字符，完全沒有什么特別之處，也完全不知道做這么一個功能到底有什么意義。

不過，林鴻對此卻是知道，顯示屏上不斷交替顯示的ab字符，是由兩個進程打印在屏幕上的。也就是說，linus在這個版中，不但實現了保護模式，也將多任務管理的原型給做出來了。

“厲害！”

“很bāng！”

這些都是林鴻對linus的評價。

這部分內容，看起來雖然都能夠理解。但是林鴻知道，如果讓自己編寫出來。要花費的時間和jing力肯定比對方要多。并不是因為自己的技術不到家，而是自己在這方面的理解還不夠深刻，或者說，這方面的資料太少了，僅僅憑借一本《操作系統設計與實現》根本寫不出來，還涉及到其他很多知識的積累。

平時林鴻看待計算機，是從宏觀的角度觀察和使用的，可是當他看到這個最原始的操作系統的時候，頓時有了一種在顯微鏡下觀察的感覺。

所有的黑匣子都沒有了，他心中清楚地知道計算機下一步將要做什么，一切細節都一覽無余。

此刻已經是凌晨兩點多，林鴻本來很想和linus溝通一下，可是對方此刻并不在線。

于是，他心情ji動之下，便開始正式開始投入到linux的開發之中。

他想要做的，就是將之前linus一直到minix中的bash，也就是外殼程序，移植到linux中。

外殼程序非常重要，它可以說是所有程序之母，只有將它移植過來，才能夠順利地執行其他應用程序。

bash本身就是一個開源的程序，可以從互聯網上，但是林鴻手中有它的源代碼，還是上次linus郵寄給他的。

編寫這個，必須得實現一些操作系統的系統調用命令，例如顯示目錄“ls”命令，進入目錄“cd”命令，這些都是最基本的。

系統調用有很多，林鴻暫時打算先將minix里面所支持的完成即可。其他的，以后再說。

為了避免linus進行重復開發，他首先給對方發了一封email，然后便埋頭開發。

移植的過程比想象當中的要難一點，不過好在linux使用的文件系統和minix是一樣的，在太陽在東方升起的時候，他已經將bash程序移植得差不多了。(