剖析Linux启动过程

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1、剖析Linux系统启动过程來口：天极网作者：TerryYu剖析了从用户打开电源直到屏幕出现命令行提示符的整个Linux启动过程......本文以RedHat9.0和i386平台为例，剖析了从用户打开电源冑到屏幕岀现命令行提示符的整个Linux启动过程。并且介绍了启动中涉及到的各种文件。阅读Linux源代码，无疑是深入学习Linux的最好方法。在本文对Linux启动过程的介绍中，我们也尝试从源代码的视角來更深入的剖析Linux的启动过程，所以其中也简单涉及到部分相关的Linux源代码，Linux启动这部分的源码主要使用的是C语言，也涉及到了少量的汇编。而启动过程中

2、也执行了人量的shell（主要是bnshshell）所写脚本。为了方便读者阅读，笔者将整个Linux启动过程分成以下儿个部分逐一介绍，人家可以参考下图：当用户打开PC的电源，BIOS开机口检，按BIOS中设置的启动设备（通常是硬盘）启动,接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导Linux,Linux首先进行内核的引导，接下来执行init程序,init程序调用了rc.sysinit和rc等程序，rc.sysinit和rc当完成系统初始化和运行服务的任务后，返回init；init启动了mingelly后，打开了终端供用户登录系统,用户登录成功后进入了S

3、hell,这样就完成了从开机到登录的整个启动过程。下面就将逐一介绍其中几个关键的部分：第一部分：内核的引导（核内引导）RedHat9.0nJ以使用lilo或g「ub等引导程序开始引导Linux系统，当引导程序成功完成引导任务后，Linux从它们于-中接管了CPU的控制权，然后CPU就开始执行Linux的核心映象代码，开始了Linux启动过程。这里使用了儿个汇编程序來引导Linux,这一步泛及到Linux源代码树中的"arch/i386/boot"卜的这儿个文件：bootsect.S、setup.S>video.S等。其中bootsect.S是牛成引导扇区的汇编源

4、码，它完成加载动作后直接跳转到setup.S的程序入口。setup.S的主要功能就是将系统参数（包括内存、磁盘等，由BIOS返回）拷贝到特别内存中，以便以厉这些参数被保护模式下的代码來读取。此外，setup.S还将video.S中的代码包含进来，检测和设置显示器和显示模式。最后，setup.S将系统转换到保护模式，并跳转到0x100000o那么0x100000这个内存地址中存放的是什么代码？而这些代码又是从何而來的呢？0x100000这个内存地址存放的是解压后的内核，因为RedHal提供的内核包含了众多驱动和功能而显得比较大，所以在内核编译中使用了"makebz

5、lmage-方式，从而生成压缩过的内核，在RedHat中内核常常被命名为vmlinuz,在Linux的最初引导过程中，是通过narch/i386/boot/compressed/"中的head.S利用misc.c中定义的decompress_kernel()函数,将内核vmlinuz解压到0x100000的。当CPU跳到0x100000时,将执行”arch/i386/kemel/head.S“中的startup_32,它也是vmlinux的入口，然后就跳转到start_kemel()中去了。start_kernel()是"init/main.c”中的定义的函数，

6、start_kernel()中调用了一系列初始化函数，以完成kemel木身的设置。start_kemel()函数屮，做了人量的丁•作来建立基木的Linux核心环境。如果顺利执行完start_kernel(),则基本的Linux核心环境已经建立起來了。在start_kemel()W最后，通过调用init()函数，系统创建笫-一个核心线程，启动了init过程。而核心线程init()主要是来进行一些外设初始化的工作的，包括调用do_basic_setup()完成外设及其驱动程序的加载和初始化。并完成文件系统初始化和root文件系统的安装。当do_basic_setup

7、()函数返回init(),init()又打开了/dev/console设备，重定向三个标准的输入输出文件stdin、stdout和stderr到控制台，最后,搜索文件系统中的init程序(或者由ini=命令行参数指定的程序),并使用execve()系统调用加载执行init程序。到此init()函数结束，内核的引导部分也到此结束了。第二部分：运行initini(的进程号是1,从这一点就能看出，init进程是系统所冇进程的起点，Linux在完成核内引导以后，就开始运行init程序，。init程序需要读取配置文］T/etc/inittaboinittab是一个不可执行

8、的文本文件，它冇若干行指