正文 第209章 LINUX第一版 文 / 瘋狂小強
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。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並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,wolrd”，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，已經不僅僅是這麼簡單了。
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，被視為現代⺪作系統的重要功能。
“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。
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台康柏計算機，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，姓能沒有任何提升。
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。
80386cpu增加了不少優點，不但尋址空間大大，而且還引入了多任務處理和保護模式的概念。
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，可以讓內存管理姓能得到極大的提升。
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，在升級後的cpu上也能運行。
所以在默認情況下，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號地址線進行⺪作，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。
這也是linus為什麼花了這麼長時間才最終將v0.00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⺪作系統相媲美，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的最大姓能。
林鴻之前看《⺪作系統設計與實現》的時候，在這部分看得非常迷糊，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，為什麼要這樣設計。
但是，今天他看到了linus的實現代碼之後，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，⺪作系統的底層代碼卻是和硬件緊密相連。最初的那boot和loader程序，都必須用匯編才能勝任，精確到cpu的某一個寄存器，也精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麼。
好在這些技術參數，intel有著非常詳細地技術文檔。這麼小小的一塊芯片，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後才最終定下來的。
林鴻按照linus在里面寫的說明文檔，將開發環境配置好，然後在minix平台下對這份代碼進行了編譯。
修復了幾個細小的bug之後，他最終將linux的鏡像文件給編譯出來了。
他只有一台計算機，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，其他兩個系統並沒有受到影響。
重啟之後，他選擇了“linux_v0.00”菜單，然後回車。
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麼。
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後，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⺪作系統。
而linus完成的功能，就是在讀取mbr之後，如何將⺪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。
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，必定會對此嗤笑一聲，道︰“這也叫⺪作系統？開玩笑吧！”
實際上，當初linus將這個版本編寫出來之後，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，努力了這麼久，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後，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，完全沒有什麼特別之處，也完全不知道做這麼一個功能到底有什麼意義。
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v0.00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！”
“很棒！”
“nicejob!”
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，要花費的時間和精力肯定比對方要多。並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《⺪作系統設計與實現》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⺪作系統的時候，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麼，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，可是對方此刻並不在線。
于是，他心情激動之下，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，可以從互聯網上免費下載，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，必須得實現一些⺪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，以後再說。
為了避免linus進行重復開發，他首先給對方發了一封email，然後便埋頭開發。
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。
（未完待續）