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《【精品】剖析Linux系統(tǒng)啟動過程》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、剖析Linux系統(tǒng)啟動過程本文以RedHat9.0和1386平臺為例，剖析了從用戶打開電源直到屏幕出現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。閱讀Linux源代碼，無疑是深入學習Linux的最好方法。在本文對Linux啟動過程的介紹屮，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)行了人量的shell(主要是bashshe
2、ll)所寫腳札為了方便讀者閱讀，筆者將整個Linux啟動過程分成以下兒個部分逐一介紹，大家可以參考下圖：當用戶打開PC的電源，BIOS開機口檢，按BIOS中設置的啟動設備(通常是硬盤)啟動，接著啟動設備上安裝的引導程序lilo或grub開始引導Linux,Linux先進行內核的引導，接F來執(zhí)行init程序，init程序調用了rc.sysinit和rc等程序,rc.sysinit和rc當完成系統(tǒng)初始化和運行服務的任務后，返回ink；ink動了mingetty后，打開了終端供用戶登錄系統(tǒng)，用戶登錄成功
3、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兒個關鍵的部分：第一部分：內核的引導(核內引導)RcdHat9.0可以使用lilo或grub等引導程序開始引導Linux系統(tǒng)，當引導程序成功完成引導任務后，Linux從它們手中接管了CPU的控制權，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。這里使用了兒個匯編程序來引導Linux,這一步泛及到Linux源代碼樹中的"arch/i386/bootnb的這幾個文件：bootsect.S>setu
4、p.S>video.S等。其中bootsect.S是生成引導扇區(qū)的匯編源碼，它完成加載動作后直接跳轉到setup.S的程序入口。setup.S的主要功能就是將系統(tǒng)參數(包括內存、磁盤等，由BIOS返回)拷貝到特別內存中，以便以后這些參數被保護模式卜-的代碼來讀取。此外，seUip.S還將video.S屮的代碼包含進來，檢測和設置顯示器和顯示模式。最后，setup.S將系統(tǒng)轉換到保護模式，并跳轉到OxlOOOOOo那么0x100000這個內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？0x1
5、00000這個內存地址存放的是解壓后的內核，因為RedHat捉供的內核包含了眾多驅動和功能而顯得比較大，所以在內核編譯中使用了"makcbzlmagc”方式，從而生成壓縮過的內核，在RcdHat中內核常常被命名為vmlinuz,在Linux的最初引導過程屮，是通過”arch/i386/boot/compressed/"中的head.S利用misc.c中定義的decompress_kernel()函數，將內核vmlinuz解壓到0x10000()的。當CPU跳到Ox100000時，將執(zhí)行"arch/
6、i386/kcmcl/hcad.S"中的startup_32,它也是vmlinux的入口,然后就跳轉到start_kernel()中去了。start_kernel()是"init/main.c”中的定義的函數,start_kemel()中調用了一?系列初始化兩數，以完成kernel本身的設直。start_kernel()函數屮，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)行完start_kernel(),則基本的Linux核心環(huán)境已經建立起來了。在start_kemel()的最后，通過
7、調用init()函數，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()主耍是來進行一些外設初始化的工作的，包括調用do_basic_setup()yc成外設及其驅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。當do_basic_setup()函數返回init(),init()乂打開了/dev/console設備，重定向三個標準的輸入輸出文件stdinstdout和stderr到控制臺，最后，搜索文件系統(tǒng)中的init程序(或者由而匸命令行參數指定的程序)，并使
8、用execve()系統(tǒng)調用加載執(zhí)行init程序。到此init()函數結束，內核的引導部分也到此結束了，第二部分：運行initinit的進程號是1,從這一點就能看出，init進程是系統(tǒng)所冇進程的起點，Linux在完成核內引導以后,就開始運行init程序,oinit程序需要讀収配置文件/etc/inittaboinittab是一個不可執(zhí)行的文本文件，它有若T?行指令所組成。在Redhat系統(tǒng)中，inittab的內容如下所示(以“##T開始的中注釋為筆者增加的):##inittabThi
