Yadro shakllanishi. Xomilaning kalça bo'g'imlarining ossifikatsiya yadrosini shakllantirish normasi. Yangi tug'ilgan chaqaloqqa yordam berish
Qalinligi taxminan 2200 km, ular orasida ba'zan o'tish zonasi ajralib turadi. Yadro massasi - 1,932 10 24 kg.
Yadro haqida juda kam narsa ma'lum - barcha ma'lumotlar bilvosita geofizik yoki geokimyoviy usullar bilan olinadi va yadro materialining tasvirlari mavjud emas va yaqin kelajakda olinishi dargumon. Biroq, fantast yozuvchilar bir necha bor Yerning yadrosiga sayohat qilishlari va u erda yashiringan behisob boyliklarni batafsil tasvirlab berishgan. Yadrodagi xazinalarga umid qandaydir asosga ega, chunki zamonaviy geokimyoviy modellarga ko'ra, yadrodagi qimmatbaho metallar va boshqa qimmatbaho elementlarning miqdori nisbatan yuqori.
Tadqiqot tarixi
Ehtimol, birinchilardan bo'lib Yer ichida zichligi yuqori bo'lgan hudud mavjudligini taklif qilganlardan biri Genri Kavendish bo'lib, u Yerning massasi va o'rtacha zichligini hisoblab chiqdi va u yer yuzasiga ta'sir qilgan jinslarning zichligi xarakteristikasidan sezilarli darajada katta ekanligini aniqladi. .
Mavjudligi 1897 yilda nemis seysmologi E. Vichert tomonidan isbotlangan, yuzaga kelish chuqurligi (2900 km) 1910 yilda amerikalik geofizik B. Gutenberg tomonidan aniqlangan.
Xuddi shunday hisob-kitoblarni kichik sayyora jismlari yadrolarining bo'laklari bo'lgan metall meteoritlar uchun ham qilish mumkin. Ma'lum bo'lishicha, ularda yadro hosil bo'lishi ancha tezroq, taxminan bir necha million yil davomida sodir bo'lgan.
Soroxtin va Ushakov nazariyasi
Ta'riflangan model yagona emas. Shunday qilib, Soroxtin va Ushakovning "Yerning rivojlanishi" kitobida bayon etilgan modeliga ko'ra, er yadrosining shakllanish jarayoni taxminan 1,6 milliard yil davom etgan (4 yildan 2,6 milliard yil oldin). Mualliflarning fikricha, yadroning shakllanishi ikki bosqichda sodir bo'lgan. Avvaliga sayyora sovuq edi va uning tubida hech qanday harakatlar sodir bo'lmadi. Keyin u metall temir eriy boshlashi uchun radioaktiv parchalanish bilan qizdirilgan. U erning markaziga to'plana boshladi, shu bilan birga tortishish differentsiatsiyasi tufayli katta miqdordagi issiqlik ajralib chiqdi va yadroni ajratish jarayoni faqat tezlashdi. Bu jarayon faqat ma'lum bir chuqurlikka o'tdi, uning ostida modda shu qadar yopishqoq ediki, temir endi cho'kib keta olmaydi. Natijada erigan temir va uning oksidi zich (og'ir) halqasimon qatlam hosil bo'ldi. U Yerning dastlabki "yadrosi" ning engil moddasi ustida joylashgan edi.
Evolyutsiya jarayonida ular bir qator o'zgarishlarni boshdan kechirdilar. Yangi organellalarning paydo bo'lishidan oldin yosh sayyora atmosferasi va litosferasidagi o'zgarishlar sodir bo'ldi. Muhim yutuqlardan biri hujayra yadrosi edi. Eukaryotik organizmlar alohida organellalar mavjudligi tufayli prokariotlarga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega bo'ldilar va tezda hukmronlik qila boshladilar.
Turli to'qimalar va organlarda tuzilishi va funktsiyalari bir oz farq qiladigan hujayra yadrosi RNK biosintezi va irsiy ma'lumotlarning uzatilishi sifatini yaxshilash imkonini berdi.
Kelib chiqishi
Bugungi kunga kelib, eukaryotik hujayraning shakllanishi haqida ikkita asosiy faraz mavjud. Simbiotik nazariyaga ko'ra, organellalar (masalan, flagella yoki mitoxondriya) bir vaqtlar alohida prokaryotik organizmlar bo'lgan. Zamonaviy eukaryotlarning ajdodlari ularni o'zlashtirgan. Natijada simbiotik organizm shakllandi.
Yadro sitoplazmatik mintaqaga chiqib ketishi natijasida hosil bo'lgan va hujayraning yangi oziqlanish usuli - fagotsitozni rivojlantirish yo'lida zaruriy o'zlashtirish edi. Oziq-ovqatlarni ushlash sitoplazmatik harakatchanlik darajasining oshishi bilan birga keldi. Prokaryotik hujayraning genetik materiali bo'lgan va devorlarga biriktirilgan genoforlar kuchli "oqim" zonasiga tushib, himoyaga muhtoj edi. Natijada, biriktirilgan genoforlarni o'z ichiga olgan membrananing bir qismining chuqur invaginatsiyasi hosil bo'ldi. Bu gipoteza yadro membranasi hujayraning sitoplazmatik membranasi bilan uzviy bog'langanligi bilan tasdiqlanadi.
Voqealarning rivojlanishining yana bir versiyasi mavjud. Yadroning kelib chiqishining virusli gipotezasiga ko'ra, u qadimgi arxeal hujayraning infektsiyasi natijasida hosil bo'lgan. DNK virusi unga kirib, asta-sekin hayot jarayonlarini to'liq nazorat qila oldi. Ushbu nazariyani yanada to'g'ri deb hisoblaydigan olimlar uning foydasiga ko'plab dalillarni keltirdilar. Biroq, hozirgi kunga qadar mavjud farazlarning birortasi uchun to'liq dalillar yo'q.
Bir yoki bir nechta
Ko'pgina zamonaviy eukaryotik hujayralar yadroga ega. Ularning ko'pchiligida faqat bitta organoid mavjud. Biroq, ma'lum sabablarga ko'ra yadrosini yo'qotgan hujayralar mavjud funktsional xususiyatlar. Bularga, masalan, qizil qon hujayralari kiradi. Ikki (kipriksimon) va hatto bir nechta yadroli hujayralar ham mavjud.
Hujayra yadrosining tuzilishi
Organizmning xususiyatlaridan qat'i nazar, yadroning tuzilishi tipik organellalar to'plami bilan tavsiflanadi. U hujayraning ichki bo'shlig'idan qo'sh parda bilan ajratilgan. Uning ichki va tashqi qatlamlari ba'zi joylarda qo'shilib, teshiklarni hosil qiladi. Ularning vazifasi sitoplazma va yadro o'rtasida moddalar almashinuvidir.
Organoidlar bo'shlig'i yadro sharbati yoki nukleoplazma deb ataladigan karioplazma bilan to'ldiriladi. Unda xromatin va yadrochalar joylashgan. Ba'zida hujayra yadrosining oxirgi nomlangan organellalari bitta nusxada mavjud emas. Ba'zi organizmlarda, aksincha, yadrochalar yo'q.
Membran
Yadro qobig'i lipidlardan hosil bo'lib, ikki qatlamdan iborat: tashqi va ichki. Aslida, bu bir xil hujayra membranasi. Yadro endoplazmatik retikulum kanallari bilan perinuklear bo'shliq orqali aloqa qiladi, membrananing ikki qatlamidan hosil bo'lgan bo'shliq.
Tashqi va ichki membranalar o'ziga xos tuzilish xususiyatlariga ega, ammo umuman olganda ular juda o'xshash.
Sitoplazmaga eng yaqin
Tashqi qavat endoplazmatik retikulumning membranasiga o'tadi. Uning ikkinchisidan asosiy farqi tuzilishdagi oqsillarning sezilarli darajada yuqori konsentratsiyasidir. Hujayra sitoplazmasi bilan bevosita aloqada bo'lgan membrana tashqi tomondan ribosomalar qatlami bilan qoplangan. U ichki membrana bilan juda katta protein komplekslari bo'lgan ko'plab teshiklar bilan bog'langan.
Ichki qatlam
Hujayra yadrosiga qaragan membrana, tashqi membranadan farqli o'laroq, silliq va ribosomalar bilan qoplanmagan. Bu karioplazmani cheklaydi. Xususiyat ichki membrana - nukleoplazma bilan aloqa qiladigan tomondan uni qoplaydigan yadro qatlami. Ushbu o'ziga xos protein tuzilishi qobiq shaklini saqlab turadi, genlar ifodasini tartibga solishda ishtirok etadi, shuningdek, xromatinning yadro membranasiga biriktirilishini osonlashtiradi.
Moddalar almashinuvi
Yadro va sitoplazma o'rtasidagi o'zaro ta'sir orqali sodir bo'ladi Ular 30 ta oqsildan tashkil topgan juda murakkab tuzilmalardir. Bir yadrodagi teshiklar soni har xil bo'lishi mumkin. Bu hujayra, organ va organizmning turiga bog'liq. Shunday qilib, odamlarda hujayra yadrosi 3 dan 5 minggacha teshikka ega bo'lishi mumkin, ba'zi qurbaqalarda u 50 000 ga etadi.
Teshiklarning asosiy vazifasi yadro va hujayraning qolgan qismi o'rtasida moddalar almashinuvidir. Ba'zi molekulalar qo'shimcha energiya sarflamasdan, g'ovaklarga passiv kirib boradi. Ular kichik o'lchamlarga ega. Katta molekulalarni va supramolekulyar komplekslarni tashish ma'lum miqdorda energiya sarflashni talab qiladi.
Yadroda sintezlangan RNK molekulalari karioplazmadan hujayra ichiga kiradi. Qarama-qarshi yo'nalishda yadro ichidagi jarayonlar uchun zarur bo'lgan oqsillar tashiladi.
Nukleoplazma
Yadro shirasining tuzilishi hujayra holatiga qarab o'zgaradi. Ulardan ikkitasi bor - statsionar va bo'linish davrida paydo bo'ladigan. Birinchisi interfazaga xosdir (bo'linishlar orasidagi vaqt). Shu bilan birga, yadro sharbati bir tekis taqsimlanadi nuklein kislotalar va tuzilmagan DNK molekulalari. Bu davrda irsiy material xromatin shaklida mavjud. Hujayra yadrosining bo'linishi xromatinning xromosomalarga aylanishi bilan birga keladi. Bu vaqtda karioplazmaning tuzilishi o'zgaradi: genetik material ma'lum bir tuzilishga ega bo'ladi, yadro membranasi vayron bo'ladi va karioplazma sitoplazma bilan aralashadi.
Xromosomalar
Bo'linish jarayonida o'zgargan xromatinning nukleoprotein tuzilmalarining asosiy funktsiyalari hujayra yadrosidagi irsiy ma'lumotlarni saqlash, amalga oshirish va uzatishdir. Xromosomalar o'ziga xos shakl bilan tavsiflanadi: ular birlamchi siqilish orqali qismlarga yoki qo'llarga bo'linadi, ular koelomera deb ham ataladi. Ularning joylashishiga qarab, xromosomalarning uch turi ajratiladi:
- novda shaklidagi yoki akrosentrik: ular koelomerni deyarli oxirida joylashtirish bilan tavsiflanadi, bir qo'l juda kichik;
- ko'p qurolli yoki submetasentrik teng bo'lmagan uzunlikdagi elkalariga ega;
- teng tomonlama yoki metasentrik.
Hujayradagi xromosomalar to'plamiga karyotip deyiladi. Har bir tur uchun u o'rnatiladi. Bunday holda, bir xil organizmning turli hujayralarida diploid (juft) yoki haploid (bitta) to'plam bo'lishi mumkin. Birinchi variant asosan tanani tashkil etuvchi somatik hujayralar uchun xosdir. Gaploid to'plami jinsiy hujayralarning imtiyozidir. Insonning somatik hujayralarida 46 ta xromosoma, 23 ta jinsiy hujayralar mavjud.
Diploid to'plamning xromosomalari juft bo'ladi. Juftlik tarkibiga kiradigan bir xil nukleoprotein tuzilmalariga allel deyiladi. Ular bir xil tuzilishga ega va bir xil funktsiyalarni bajaradilar.
Xromosomalarning struktur birligi gendir. Bu ma'lum bir oqsilni kodlaydigan DNK molekulasining bo'limi.
Yadrocha
Hujayra yadrosida yana bitta organoid - yadrocha mavjud. U karioplazmadan membrana bilan ajratilmagan, lekin mikroskop yordamida hujayrani tekshirganda buni sezish oson. Ba'zi yadrolarda bir nechta yadro bo'lishi mumkin. Bunday organellalar butunlay yo'q bo'lganlar ham bor.
Yadrochaning shakli sharga o'xshaydi va o'lchami juda kichik. U turli xil oqsillarni o'z ichiga oladi. Yadrochaning asosiy vazifasi ribosoma RNK va ribosomalarning o'zini sintez qilishdir. Ular polipeptid zanjirlarini yaratish uchun zarur. Nukleolalar genomning maxsus hududlari atrofida hosil bo'ladi. Ular yadroviy tashkilotchilar deb ataladi. Bu ribosoma RNK genlarini o'z ichiga oladi. Yadro, boshqa narsalar qatori, hujayradagi oqsilning eng yuqori kontsentratsiyasi bo'lgan joy. Ba'zi oqsillar organoid funktsiyalarini bajarish uchun zarurdir.
Yadrocha ikki komponentdan iborat: donador va fibrillar. Birinchisi etuk ribosoma bo'linmalarini ifodalaydi. Fibrillyar markazda granüler komponent yadroning markazida joylashgan fibrillar komponentni o'rab oladi.
Hujayra yadrosi va uning vazifalari
Yadroning roli uning tuzilishi bilan uzviy bog'liqdir. Organellaning ichki tuzilmalari hujayradagi eng muhim jarayonlarni birgalikda amalga oshiradi. Bu erda hujayraning tuzilishi va funktsiyalarini belgilaydigan genetik ma'lumotlar joylashgan. Yadro mitoz va meioz davrida yuzaga keladigan irsiy ma'lumotni saqlash va uzatish uchun javobgardir. Birinchi holda, qiz hujayra onanikiga o'xshash genlar to'plamini oladi. Meyoz natijasida gaploid xromosomalar to'plamiga ega jinsiy hujayralar hosil bo'ladi.
Boshqalar ham kam emas muhim funksiya yadrolar - hujayra ichidagi jarayonlarni tartibga solish. U hujayra elementlarining tuzilishi va faoliyati uchun mas'ul bo'lgan oqsillar sintezini nazorat qilish natijasida amalga oshiriladi.
Protein sinteziga ta'siri boshqa ifodaga ega. Hujayra ichidagi jarayonlarni boshqaradigan yadro uning barcha organellalarini birlashtiradi yagona tizim yaxshi ishlaydigan operatsion mexanizm bilan. Undagi muvaffaqiyatsizliklar odatda hujayra o'limiga olib keladi.
Nihoyat, yadro aminokislotalardan bir xil oqsilni hosil qilish uchun mas'ul bo'lgan ribosoma bo'linmalarining sintez joyidir. Ribosomalar transkripsiya jarayonida muhim ahamiyatga ega.
Bu prokaryotik tuzilishga qaraganda mukammalroq tuzilishdir. O'z membranasiga ega organoidlarning paydo bo'lishi hujayra ichidagi jarayonlarning samaradorligini oshirish imkonini berdi. Bu evolyutsiyada qo'sh lipid qobig'i bilan o'ralgan yadroning shakllanishi juda muhim rol o'ynadi. Membranani himoya qilish qadimgi bir hujayrali organizmlarga yangi hayot usullarini rivojlantirishga imkon berdi. Ularning orasida fagotsitoz bo'lib, u bir versiyaga ko'ra, simbiotik organizmning paydo bo'lishiga olib keldi, keyinchalik u barcha xarakterli organellalar bilan zamonaviy eukaryotik hujayraning ajdodi bo'ldi. Hujayra yadrosi, tuzilishi va ba'zi yangi tuzilmalarning funktsiyalari metabolizmda kisloroddan foydalanish imkonini berdi. Buning oqibati Yer biosferasida tub o'zgarish bo'ldi, ko'p hujayrali organizmlarning shakllanishi va rivojlanishi uchun poydevor qo'yildi. Bugungi kunda sayyoramizda odamlarni o'z ichiga olgan eukaryotik organizmlar hukmronlik qiladi va bu borada hech qanday o'zgarish belgisi yo'q.
X86 tizimi uchun yadro yaratish bo'yicha qo'llanma. 1-qism. Faqat yadro
Keling, x86 tizimida GRUB bootloader yordamida yuklanishi mumkin bo'lgan oddiy yadro yozamiz. Ushbu yadro ekranda xabarni ko'rsatadi va kutadi.
X86 tizimi qanday yuklanadi?
Yadro yozishni boshlashdan oldin, tizim qanday yuklanishini va boshqaruvni yadroga o'tkazishini tushunib olaylik.
Ko'pgina protsessor registrlari ishga tushirilganda allaqachon ma'lum qiymatlarni o'z ichiga oladi. Ko'rsatmalar manziliga ishora qiluvchi registr (Instruction Pointer, EIP) protsessor tomonidan bajarilgan buyruq joylashgan xotira manzilini saqlaydi. Standart EIP hisoblanadi 0xFFFFFFFF0. Shunday qilib, apparat darajasidagi x86 protsessorlari 0xFFFFFF0 manzilida ishlay boshlaydi. Bu aslida 32 bitli manzil maydonining oxirgi 16 baytidir. Bu manzil reset vektori deb ataladi.
Endi chipset xotira xaritasi 0xFFFFFFF0 RAM emas, balki BIOSning ma'lum bir qismiga tegishli ekanligini ta'minlaydi. Bu vaqtda BIOS tezroq kirish uchun o'zini RAMga ko'chiradi. 0xFFFFFF0 manzili faqat BIOS nusxasi saqlanadigan xotiradagi manzilga o'tish bo'yicha ko'rsatmani o'z ichiga oladi.
Shunday qilib, BIOS kodi bajarila boshlaydi. BIOS birinchi navbatda oldindan belgilangan tartibda yuklash mumkin bo'lgan qurilmani qidiradi. Qurilmaning yuklanishi mumkinligini aniqlash uchun sehrli raqam qidiriladi (birinchi sektorning 511 va 512 baytlari quyidagilarga teng bo'lishi kerak). 0xAA55).
BIOS yuklash moslamasini topganda, u jismoniy manzildan boshlab qurilmaning birinchi sektori tarkibini operativ xotiraga ko'chiradi. 0x7c00; keyin manzilga o'tadi va yuklab olingan kodni bajaradi. Ushbu kod deyiladi yuklovchi.
Bootloader yadroni jismoniy manzilga yuklaydi 0x100000. Bu manzil x86 tizimlaridagi barcha yirik yadrolarda boshlang'ich manzil sifatida ishlatiladi.
Barcha x86 protsessorlari oddiy 16 bitli rejimda ishlaydi haqiqiy rejim. GRUB bootloader rejimini 32-bitga o'tkazadi himoyalangan rejim, CR0 registrining past bitini o'rnatish 1 . Shunday qilib, yadro 32 bitli himoyalangan rejimda yuklanadi.
E'tibor bering, Linux yadrosi holatida GRUB Linux yuklash protokollarini ko'radi va yadroni haqiqiy rejimda ishga tushiradi. Yadro avtomatik ravishda himoyalangan rejimga o'tadi.
Bizga nima kerak?
- x86 kompyuter;
- Linux;
- ld (GNU bog'lovchisi);
Assemblerda kirish nuqtasini o'rnatish
O'zingizni faqat C bilan cheklashni qanchalik xohlasangiz ham, assemblerda biror narsa yozishingiz kerak bo'ladi. Biz unga yadromiz uchun boshlang'ich nuqta bo'lib xizmat qiladigan kichik faylni yozamiz. U faqat qo'ng'iroq qiladi tashqi funktsiya, C tilida yozilgan va dastur oqimini to'xtating.
Ushbu kod boshlang'ich nuqtasi ekanligiga qanday ishonch hosil qilishimiz mumkin?
Yakuniy bajariladigan faylni yaratish uchun ob'ekt fayllarini bog'laydigan bog'lovchi skriptdan foydalanamiz. Ushbu skriptda biz 0x100000 manzilida ma'lumotlarni yuklamoqchi ekanligimizni aniq ko'rsatamiz.
Mana assembler kodi:
;;kernel.asm bitlari 32 ;nasm direktivasi - 32 bitli bo'lim .text global start extern kmain ;kmain c fayl startida aniqlanadi: cli ;block interrupts mov esp, stack_space ;set stack pointer call kmain hlt ; CPU qismini to'xtating .bss resb 8192 ;stack_space uchun 8KB:
Birinchi ko'rsatma, bit 32, x86 yig'ish ko'rsatmasi emas. Bu 32-bitli rejimda ishlaydigan protsessor uchun kod ishlab chiqarishni belgilaydigan NASM assembleriga ko'rsatma. Bizning holatlarimizda bu zarur emas, lekin odatda foydalidir.
Kodga ega bo'lim ikkinchi qatordan boshlanadi.
global - bu manba kod belgilarini global qiladigan yana bir NASM direktivasi. Shunday qilib, bog'lovchi boshlang'ich belgisi qaerda ekanligini biladi - bizning kirish nuqtamiz.
kmain kernel.c faylida aniqlanadigan funksiyadir. extern funksiya boshqa joyda e'lon qilinganligini bildiradi.
Keyin start funksiyasi keladi, u kmain funksiyasini chaqiradi va hlt buyrug'i bilan protsessorni to'xtatadi. Shuning uchun biz cli ko'rsatmasi yordamida uzilishlarni oldindan o'chirib qo'yamiz.
Ideal holda, biz bir oz xotirani ajratishimiz va unga stek ko'rsatkichi (xususan) bilan ishora qilishimiz kerak. Biroq, GRUB buni biz uchun allaqachon qilganga o'xshaydi. Biroq, siz hali ham BSS bo'limida biroz bo'sh joy ajratasiz va stek ko'rsatgichini uning boshiga o'tkazasiz. Biz resb ko'rsatmasidan foydalanamiz, bu esa zaxiradir belgilangan raqam bayt. Kmainga qo'ng'iroq qilishdan oldin darhol stek ko'rsatkichi (esp) mov ko'rsatmasi bilan to'g'ri joyga o'rnatiladi.
C dagi yadro
kernel.asm da kmain() funksiyasiga qo'ng'iroq qildik. Shunday qilib, bizning "C" kodimiz kmain() bilan ishlashni boshlashi kerak:
/* * kernel.c */ void kmain(void) ( const char *str = "mening birinchi yadrom"; char *vidptr = (char*)0xb8000; //video xotira shu yerda boshlanadi. unsigned int i = 0; unsigned int j = 0; /* bu tsikllar ekranni tozalaydi * 80 ta ustunning har birida 25 ta satr mavjud; har bir element 2 bayt oladi */ while(j)< 80 * 25 * 2) { /* blank character */ vidptr[j] = " "; /* attribute-byte - light grey on black screen */ vidptr = 0x07; j = j + 2; } j = 0; /* this loop writes the string to video memory */ while(str[j] != "\0") { /* the character"s ascii */ vidptr[i] = str[j]; /* attribute-byte: give character black bg and light grey fg */ vidptr = 0x07; ++j; i = i + 2; } return; }
Bizning yadro qiladigan narsa ekranni tozalash va "mening birinchi yadrom" qatorini ko'rsatishdir.
Avval manzilga ishora qiluvchi vidptr ko'rsatkichini yaratamiz 0xb8000. Himoyalangan rejimda "video xotira" ushbu manzildan boshlanadi. Ekranda matnni ko'rsatish uchun biz 0xb8000 dan boshlab 80 ta ASCII belgisidan iborat 25 qatorni zaxiralaymiz.
Har bir belgi odatdagi 8 bit bilan emas, balki 16 bit bilan ko'rsatiladi. Birinchi baytda belgining o'zi saqlanadi, ikkinchisi - atribut-bayt . U belgining formatlanishini, masalan, rangini tasvirlaydi.
Qora fonda yashil s belgisini ko'rsatish uchun birinchi baytga bu belgini, ikkinchisiga esa 0x02 qiymatini yozamiz. 0 qora fon, 2 yashil matn rangini bildiradi.
Mana ranglar jadvali:
0 - Qora, 1 - Moviy, 2 - Yashil, 3 - Moviy, 4 - Qizil, 5 - Magenta, 6 - Jigarrang, 7 - Ochiq kulrang, 8 - To'q kulrang, 9 - Ochiq Moviy, 10/a - Ochiq yashil, 11/b - ochiq ko'k, 12/c - och qizil, 13/d - och qizil, 14/e - ochiq jigarrang, 15/f - oq.
Bizning yadromizda qora fonda ochiq kulrang matndan foydalanamiz, shuning uchun atribut baytimiz 0x07 qiymatiga ega bo'ladi.
Birinchi tsiklda dastur butun 80x25 zonasi bo'ylab bo'sh belgini chop etadi. Bu ekranni tozalaydi. Keyingi siklda 0x07 atribut baytiga teng bo'lgan "birinchi yadrom" null bilan tugallangan qatordagi belgilar "video xotira" ga yoziladi. Bu satrni ekranga chop etadi.
Birlashtiruvchi qism
kernel.asm ni NASM yordamida obyekt fayliga yig'ishimiz kerak; keyin kernel.c ni boshqa obyekt fayliga kompilyatsiya qilish uchun GCC dan foydalaning. Keyin ular bajariladigan yuklash yadrosiga biriktirilishi kerak.
Buning uchun ld ga argument sifatida uzatiladigan majburiy skriptdan foydalanamiz.
/* * link.ld */ OUTPUT_FORMAT(elf32-i386) KIRISh (boshlash) bo'limlari ( . = 0x100000; .matn: ( *(.matn) ) .data: ( *(.data) ) .bss: ( *( .bss)))
Avval biz so'raymiz chiqish formati 32-bitli bajariladigan va bog'lanadigan format (ELF) sifatida. ELF Unix x86 tizimlari uchun standart ikkilik fayl formatidir. KIRISH kirish nuqtasi bo'lgan belgi nomini ko'rsatuvchi bitta argumentni oladi. BO'LIMLAR- bu eng muhim qism. U bizning bajariladigan faylimiz belgilanishini belgilaydi. Turli bo'limlarni qanday ulash kerakligini va ularni qaerga joylashtirishni aniqlaymiz.
SECTIONS dan keyin qavslar ichida nuqta (.) joylashuv hisoblagichini ko'rsatadi, bu sukut bo'yicha 0x0. Buni o'zgartirish mumkin, biz nima qilyapmiz.
Keling, quyidagi qatorni ko'rib chiqaylik: .text: ( *(.text) ). Yulduzcha (*) har qanday fayl nomiga mos keladigan maxsus belgidir. *(.matn) ifodasi barcha kirish fayllaridagi barcha .text bo'limlarini bildiradi.
Shunday qilib, bog'lovchi ob'ekt fayllarining barcha kod bo'limlarini pozitsiya hisoblagichidagi (0x100000) manzildagi bajariladigan faylning bir bo'limiga birlashtiradi. Shundan so'ng, hisoblagich qiymati 0x100000 + hosil bo'lgan qismning o'lchamiga teng bo'ladi.
Xuddi shu narsa boshqa bo'limlar bilan sodir bo'ladi.
Grub va Multiboot
Endi barcha fayllar yadro yaratishga tayyor. Ammo yana bir qadam qoldi.
deb nomlangan yuklash vositasi yordamida x86 yadrolarini yuklash uchun standart mavjud Multiboot spetsifikatsiyasi. GRUB bizning yadromizni faqat ushbu spetsifikatsiyalarga javob bersa, ishga tushiradi.
Ulardan keyin yadro birinchi 8 kilobaytda sarlavhani o'z ichiga olishi kerak. Bundan tashqari, ushbu sarlavha 4 baytdan iborat 3 ta maydonni o'z ichiga olishi kerak:
- sehrli maydon: sehrli raqamni o'z ichiga oladi 0x1BADB002 yadroni aniqlash uchun.
- maydon bayroqlar: bizga kerak emas, keling, uni nolga qo'yamiz.
- maydon nazorat summasi: agar siz uni oldingi ikkitasiga qo'shsangiz, siz nolga ega bo'lishingiz kerak.
Bizning kernel.asm quyidagicha ko'rinadi:
;;kernel.asm ;nasm direktivasi - 32 bit 32 qism .text ;multiboot spec align 4 dd 0x1BADB002 ;magic dd 0x00 ; flags dd - (0x1BADB002 + 0x00) ;checkssum. m+f+c nol global start extern kmain bo‘lishi kerak ;kmain c faylida aniqlanadi start: cli ;block interrupts mov esp, stack_space ;set stack pointer call kmain hlt ;CPU bo‘limini to‘xtating .bss resb 8192 ; stek uchun 8KB stack_space:
Yadroni qurish
Endi biz kernel.asm va kernel.c dan obyekt fayllarini yaratamiz va ularni skriptimiz yordamida bog'laymiz.
Nasm -f elf32 kernel.asm -o kasm.o
Bu satr ELF-32 formatida kasm.o obyekt faylini yaratish uchun assemblerni ishga tushiradi.
Gcc -m32 -c kernel.c -o kc.o
"-c" opsiyasi kompilyatsiyadan keyin hech qanday yashirin bog'lanish sodir bo'lmasligini ta'minlaydi.
Ld -m elf_i386 -T link.ld -o yadro kasm.o kc.o
Bu bizning skriptimiz bilan bog'lovchini ishga tushiradi va bajariladigan faylni yaratadi yadro.
Grubni sozlash va yadroni ishga tushirish
GRUB naqsh yadrosini qondirish uchun yadro nomini talab qiladi -
Endi uni katalogga qo'ying /boot. Buning uchun sizga superfoydalanuvchi huquqlari kerak bo'ladi.
GRUB konfiguratsiya faylida grub.cfg, quyidagilarni qo'shing:
Sarlavha myKernel root (hd0,0) kernel /boot/kernel-701 ro
Agar mavjud bo'lsa, yashirin menyu direktivasini olib tashlashni unutmang.
Kompyuteringizni qayta ishga tushiring va siz yadrolar ro'yxatini, shu jumladan o'zingiznikini ham ko'rasiz. Uni tanlang va siz quyidagilarni ko'rasiz:
Bu sizning asosingiz! Keling, kirish/chiqish tizimini qo'shamiz.
P.S.
- Har qanday yadro fokuslari uchun virtual mashinadan foydalanish yaxshiroqdir.
- Yadroni ishga tushirish uchun grub2 konfiguratsiya quyidagicha ko'rinishi kerak: "kernel 7001" menyusi (root = "hd0, msdos1" multiboot /boot/kernel-7001 ro o'rnating)
- agar siz qemu emulyatoridan foydalanmoqchi bo'lsangiz, foydalaning: qemu-system-i386 -kernel kernel
Yer Quyosh sistemasining boshqa jismlari bilan birga sovuq gaz va chang bulutidan uni tashkil etuvchi zarrachalarning toʻplanishi natijasida hosil boʻlgan. Sayyora paydo bo'lgandan so'ng, uning rivojlanishining mutlaqo yangi bosqichi boshlandi, bu fanda odatda pre-geologik deb ataladi.
Davrning nomi o'tmishdagi jarayonlarning eng qadimgi dalillari - magmatik yoki vulqon jinslari - 4 milliard yildan oshmaganligi bilan bog'liq. Bugungi kunda ularni faqat olimlar o'rganishi mumkin.
Yer rivojlanishining geologikgacha bo'lgan bosqichi hali ham ko'plab sirlarga to'la. U 0,9 milliard yillik davrni o'z ichiga oladi va gazlar va suv bug'lari ajralib chiqishi bilan sayyorada keng tarqalgan vulqonizm bilan tavsiflanadi. Aynan shu vaqtda Yerning asosiy qobiqlari - yadro, mantiya, qobiq va atmosferaga ajralish jarayoni boshlandi. Bu shunday deb taxmin qilinadi bu jarayon sayyoramizni kuchli meteorit bombardimon qilish va uning alohida qismlarining erishi bilan qo'zg'atdi.
Yer tarixidagi asosiy voqealardan biri uning ichki yadrosining shakllanishi edi. Bu, ehtimol, sayyora rivojlanishining geologik oldingi bosqichida, barcha moddalar ikkita asosiy geosfera - yadro va mantiyaga bo'linganida sodir bo'lgan.
Afsuski, er yadrosining shakllanishi haqida jiddiy ilmiy ma'lumotlar va dalillar bilan tasdiqlanadigan ishonchli nazariya hali mavjud emas. Yerning yadrosi qanday shakllangan? Olimlar bu savolga javob berish uchun ikkita asosiy farazni taklif qilishadi.
Birinchi versiyaga ko'ra, Yer paydo bo'lgandan keyin darhol materiya bir hil edi.
U butunlay bugungi kunda meteoritlarda kuzatilishi mumkin bo'lgan mikrozarralardan iborat edi. Ammo ma'lum bir vaqtdan so'ng, bu birlamchi bir hil massa og'ir yadroga bo'lindi, unga barcha temir oqib tushdi va engilroq silikat mantiya. Boshqacha qilib aytganda, eritilgan temir tomchilari va og'ir kimyoviy birikmalar sayyoramizning markaziga joylashdi va u erda yadro hosil qildi, u hozirgi kunga qadar erigan. Og'ir elementlar Yerning markaziga moyil bo'lganda, engil shlaklar, aksincha, yuqoriga - sayyoramizning tashqi qatlamlariga suzib bordi. Bugungi kunda bu yorug'lik elementlari yuqori mantiya va qobiqni tashkil qiladi.
Nega materiyaning bunday farqlanishi sodir bo'ldi? Taxminlarga ko'ra, uning paydo bo'lishi jarayoni tugagandan so'ng, Yer birinchi navbatda zarrachalarning tortishish to'planishi paytida ajralib chiqadigan energiya, shuningdek, alohida kimyoviy moddalarning radioaktiv parchalanish energiyasi tufayli jadal isinishni boshladi. elementlar.
Sayyoraning qo'shimcha isishi va temir-nikel qotishmasi hosil bo'lishi, uning sezilarli o'ziga xos tortishish kuchi tufayli asta-sekin Yerning markaziga cho'kib ketgan, taxmin qilingan meteorit bombardimoniga yordam berdi.
Biroq, bu gipoteza ba'zi qiyinchiliklarga duch keladi. Masalan, temir-nikel qotishmasi, hatto suyuq holatda ham, ming kilometrdan ko'proq pastga tushib, sayyora yadrosi mintaqasiga qanday etib borishi to'liq aniq emas.
Ikkinchi farazga koʻra, Yer yadrosi sayyora yuzasi bilan toʻqnashgan temir meteoritlardan hosil boʻlgan va keyinchalik u tosh meteoritlarning silikat qobigʻi bilan toʻlib-toshgan va mantiyani hosil qilgan.
Bu gipotezada jiddiy kamchilik bor. Bunday holda, kosmosda temir va tosh meteoritlar alohida bo'lishi kerak. Zamonaviy tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, temir meteoritlari faqat katta bosim ostida parchalanib ketgan sayyora tubida, ya'ni bizning Quyosh tizimimiz va barcha sayyoralar paydo bo'lgandan keyin paydo bo'lishi mumkin edi.
Birinchi versiya mantiqiyroq ko'rinadi, chunki u Yer yadrosi va mantiya o'rtasidagi dinamik chegarani ta'minlaydi. Bu shuni anglatadiki, ular orasidagi materiyaning bo'linish jarayoni sayyorada juda uzoq vaqt davom etishi va shu bilan Yerning keyingi evolyutsiyasiga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Shunday qilib, agar biz sayyora yadrosining shakllanishi haqidagi birinchi gipotezani asos qilib oladigan bo'lsak, materiyaning differensiallanish jarayoni taxminan 1,6 milliard yil davom etgan. Gravitatsion differentsiatsiya va radioaktiv parchalanish tufayli moddalarning ajralishi ta'minlandi.
Og'ir elementlar faqat shu qadar chuqurlikka cho'kdiki, uning ostida modda shu qadar yopishqoq ediki, temir endi cho'kmaydi. Bu jarayon natijasida eritilgan temir va uning oksididan juda zich va ogʻir halqasimon qatlam hosil boʻlgan. U sayyoramizning dastlabki yadrosining engilroq materiali ustida joylashgan edi. Keyinchalik, Yerning markazidan engil silikat moddasi siqib chiqarildi. Bundan tashqari, u ekvatorga ko'chirildi, bu sayyora assimetriyasining boshlanishini belgilagan bo'lishi mumkin. 
Taxminlarga ko'ra, Yerning temir yadrosi shakllanishi paytida sayyora hajmining sezilarli darajada pasayishi sodir bo'lgan, buning natijasida uning yuzasi endi qisqargan. Er yuzasiga "suzuvchi" yorug'lik elementlari va ularning birikmalari yupqa birlamchi qobiqni hosil qilgan, u barcha er sayyoralari kabi vulqon bazaltlaridan iborat bo'lib, qalin cho'kindi qatlami bilan qoplangan.
Biroq, yer yadrosi va mantiyaning shakllanishi bilan bog'liq o'tmishdagi jarayonlarning jonli geologik dalillarini topish mumkin emas. Yuqorida aytib o'tilganidek, Yer sayyorasidagi eng qadimgi jinslarning yoshi taxminan 4 milliard yil. Katta ehtimol bilan, sayyora evolyutsiyasining boshida, yuqori harorat va bosim ta'sirida, birlamchi bazaltlar metamorflangan, erigan va bizga ma'lum bo'lgan granit-gneys jinslariga aylangan.
Ehtimol, Yer rivojlanishining dastlabki bosqichlarida shakllangan sayyoramizning yadrosi nima? U tashqi va ichki qobiqlardan iborat. Ilmiy taxminlarga ko'ra, 2900-5100 km chuqurlikda tashqi yadro mavjud bo'lib, uning ichida jismoniy xususiyatlar suyuqlikka yaqinlashadi.
Tashqi yadro elektr tokini yaxshi o'tkazadigan eritilgan temir va nikel oqimidir. Olimlar yerning kelib chiqishini aynan shu yadro bilan bog‘lashadi magnit maydon. Yerning markaziga qolgan 1270 km masofani 80% temir va 20% kremniy dioksididan tashkil topgan ichki yadro egallaydi.
Ichki yadro qattiq va issiq. Agar tashqi mantiya bilan bevosita bog'langan bo'lsa, unda Yerning ichki yadrosi o'z-o'zidan mavjud. Uning qattiqligi, yuqori haroratga qaramay, sayyora markazidagi 3 million atmosferaga etishi mumkin bo'lgan ulkan bosim bilan ta'minlanadi. 
Natijada ko'pgina kimyoviy elementlar metall holatga aylanadi. Shuning uchun hatto Yerning ichki yadrosi metall vodoroddan iborat degan fikr ham paydo bo'ldi.
Zich ichki yadro sayyoramiz hayotiga jiddiy ta'sir ko'rsatadi. Unda sayyoralarning tortishish maydoni to'plangan bo'lib, u engil gaz qobiqlarini, Yerning gidrosfera va geosfera qatlamlarini tarqalishdan saqlaydi.
Ehtimol, bunday maydon o'sha paytda qanday bo'lishidan qat'i nazar, sayyora paydo bo'lgan paytdan boshlab yadroga xos bo'lgan. kimyoviy tarkibi va tuzilishi. Bu hosil bo'lgan zarrachalarning markazga qisqarishiga yordam berdi.
Shunga qaramay, yadroning kelib chiqishi va o'rganish ichki tuzilishi Yer eng ko'p hozirgi muammo sayyoramizning geologik tarixini o'rganish bilan yaqindan shug'ullanadigan olimlar uchun. Bu muammoning yakuniy yechimigacha hali ko'p yo'l bor. Turli qarama-qarshiliklarga yo'l qo'ymaslik uchun, ichida zamonaviy fan yadro hosil bo'lish jarayoni Yerning paydo bo'lishi bilan bir vaqtda sodir bo'la boshlaganligi haqidagi gipoteza qabul qilindi.
