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《linux系統(tǒng)啟動過程》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、Linux系統(tǒng)啟動過程剖析Linux系統(tǒng)啟動過程(cited)本文以RedHat9.0和i386平臺為例，剖析了從用戶打開電源直到屏幕出現(xiàn)命令行提示符的整個Linux啟動過程。并且介紹了啟動中涉及到的各種文件?！ ￠喿xLinux源代碼，無疑是深入學(xué)習(xí)Linux的最好方法。在本文對Linux啟動過程的介紹中，我們也嘗試從源代碼的視角來更深入的剖析Linux的啟動過程，所以其中也簡單涉及到部分相關(guān)的Linux源代碼，Linux啟動這部分的源碼主要使用的是C語言，也涉及到了少量的匯編。而啟動過程中也執(zhí)行了大量的shell(主要是bashshell)所寫腳本。為了方便讀者閱讀，筆者將整個Linu
2、x啟動過程分成以下幾個部分逐一介紹，大家可以參考下圖： 當(dāng)用戶打開PC的電源，BIOS開機自檢，按BIOS中設(shè)置的啟動設(shè)備(通常是硬盤)啟動，接著啟動設(shè)備上安裝的引導(dǎo)程序lilo或grub開始引導(dǎo)Linux，Linux首先進行內(nèi)核的引導(dǎo)，接下來執(zhí)行init程序，init程序調(diào)用了rc.sysinit和rc等程序，rc.sysinit和rc當(dāng)完成系統(tǒng)初始化和運行服務(wù)的任務(wù)后，返回init；init啟動了mingetty后，打開了終端供用戶登錄系統(tǒng)，用戶登錄成功后進入了Shell，這樣就完成了從開機到登錄的整個啟動過程。下面就將逐一介紹其中幾個關(guān)鍵的部分： 第一部分：內(nèi)核的引導(dǎo)(核內(nèi)引導(dǎo))
3、 RedHat9.0可以使用lilo或grub等引導(dǎo)程序開始引導(dǎo)Linux系統(tǒng)，當(dāng)引導(dǎo)程序成功完成引導(dǎo)任務(wù)后，Linux從它們手中接管了CPU的控制權(quán)，然后CPU就開始執(zhí)行Linux的核心映象代碼，開始了Linux啟動過程。這里使用了幾個匯編程序來引導(dǎo)Linux，這一步泛及到Linux源代碼樹中的“arch/i386/boot”下的這幾個文件：bootsect.S、setup.S、video.S等?！ ∑渲衎ootsect.S是生成引導(dǎo)扇區(qū)的匯編源碼，它完成加載動作后直接跳轉(zhuǎn)到setup.S的程序入口。setup.S的主要功能就是將系統(tǒng)參數(shù)（包括內(nèi)存、磁盤等，由BIOS返回）拷貝到特別
4、內(nèi)存中，以便以后這些參數(shù)被保護模式下的代碼來讀取。此外，setup.S還將video.S中的代碼包含進來，檢測和設(shè)置顯示器和顯示模式。最后，setup.S將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到保護模式，并跳轉(zhuǎn)到0x100000?！ ∧敲?x100000這個內(nèi)存地址中存放的是什么代碼？而這些代碼又是從何而來的呢？ 0x100000這個內(nèi)存地址存放的是解壓后的內(nèi)核，因為RedHat提供的內(nèi)核包含了眾多驅(qū)動和功能而顯得比較大，所以在內(nèi)核編譯中使用了“makebzImage”方式，從而生成壓縮過的內(nèi)核，在RedHat中內(nèi)核常常被命名為vmlinuz，在Linux的最初引導(dǎo)過程中，是通過”arch/i386/boot/c
5、ompressed/”中的head.S利用misc.c中定義的decompress_kernel()函數(shù)，將內(nèi)核vmlinuz解壓到0x100000的?！ ‘?dāng)CPU跳到0x100000時，將執(zhí)行”arch/i386/kernel/head.S”中的startup_32，它也是vmlinux的入口，然后就跳轉(zhuǎn)到start_kernel()中去了。start_kernel()是”init/main.c”中的定義的函數(shù)，start_kernel()中調(diào)用了一系列初始化函數(shù)，以完成kernel本身的設(shè)置。start_kernel()函數(shù)中，做了大量的工作來建立基本的Linux核心環(huán)境。如果順利執(zhí)
6、行完start_kernel()，則基本的Linux核心環(huán)境已經(jīng)建立起來了?！ ≡趕tart_kernel()的最后，通過調(diào)用init()函數(shù)，系統(tǒng)創(chuàng)建第一個核心線程，啟動了init過程。而核心線程init()主要是來進行一些外設(shè)初始化的工作的，包括調(diào)用do_basic_setup()完成外設(shè)及其驅(qū)動程序的加載和初始化。并完成文件系統(tǒng)初始化和root文件系統(tǒng)的安裝?！ ‘?dāng)do_basic_setup()函數(shù)返回init()，init()又打開了/dev/console設(shè)備，重定向三個標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出文件stdin、stdout和stderr到控制臺，最后，搜索文件系統(tǒng)中的init程序（或者
7、由init=命令行參數(shù)指定的程序），并使用execve()系統(tǒng)調(diào)用加載執(zhí)行init程序。到此init()函數(shù)結(jié)束，內(nèi)核的引導(dǎo)部分也到此結(jié)束了，第二部分：運行init init的進程號是1，從這一點就能看出，init進程是系統(tǒng)所有進程的起點，Linux在完成核內(nèi)引導(dǎo)以后，就開始運行init程序，。init程序需要讀取配置文件/etc/inittab。inittab是一個不可執(zhí)行的文本文件，它有若干行指令所組成。在Redhat系統(tǒng)中，
