励志大学Linux内核源码分析之系统初始化

2020年11月29日发(作者：鲍幼文)

第

7

卷

第

5

期

2008

年

9

月

漯河职业技术学院学报

< br>Journa

l

of

Luohe

Vocat io

na

lTechnol

ogy

Coll

ege

Vo.

l

7

No

1

5

Sep

1

2008

< p>
Li

nux

内核源码分析之系统初始化

张清 忠

(

黎明职业大学

计算机与信息工程系

,

福建

泉州

362000)

摘要

:

Linux

是源码开放的 现代操作系统

,

可通过分析

、

修改

、

重建其内核使其更好地满足实际需要

,

获得最佳的系统 性能

、

稳定性和安全性

。

本文主要分析

< p>L

i

n

ux

系统内核是如何加载并初始化的< /p>

。

关键词

:

L

i

< p>n

ux

;

系统

;

内核

;

初始化

中图分类号

:

TP316

文献标识码

:

A

文章编号

:

1671-

7864(

2008)

05-

0040-

02

Li

nux

是一 个源码

开放

的操作

系统

,

在

实际应

用中

可以

根据需要对其内

核代码

进行

分析、

修改

和重

建

,

而分析

系统

初始化则是该

工 作

的第一

步。

L

i

nux

系统

的初

始化

,

系

指从

硬件上电后至系统控

制台显示

/

l

< p>ogi

n

:

0

登录提示符

为止 的系

统运行阶段

,

可以划

分为两

个子

阶段

:

系统

引导

和内核

初始

化。系统引导完成将系统内核

装入内存并执

行的工作

;

内核

初始化则完成系统的各项配置

及体系结构的

设置、

内存初始

化、

< p>中断初

始化等工作。

该运行阶段

的主要流

程可 以用图

1

表示。

1

< p>系统引导

当

PC

的电源

开启后

,

80x86

结

构的

CPU

在实

模式

下工

作

,

只能 使

用

低

端

640K

的

内

存

空

间

,

此

时

代

码

段

寄

存

器

(

CS)

和指令寄存器

(

IP )

被复位

,

使得指令指针指

向

0x FFFF

0

地址处。该地址单

元中存

储的

是一

条

Ju

mp

指令

,

CPU

执行

该指令跳转

到

< p>BIOS

代码

的首

部。

BIOS

首先

执行

某些

系统

检测

,

然

后在物

理地址

0

处开始

初始化

自己的

中断向

量表

;

此后

,

B

I

OS

根据存

储于

CO

M

S

芯

片 中

的配

置参

数

来依

次读

< p>
取存有操作系

统的启动

设备

,

这些< /p>

参数

是可通

过

B

I

O S

设置

的。为了使问题

更具体

,

这

里讨

论的情

况假

定是最

普 通

的

,

也就是启

动

设备< /p>

为硬

盘。从

这种

启

动设

备上

启

动时

,

B

I

OS

读取硬盘

上

第

一

个 扇

区

首

512

个

字

节

的

信

息

到

内

存地

址

0x

7C00

处

,

称之

为

主引

导

记录

(< /p>

MBR

),

然

后

跳

转 至

0x

7C00

位置开始执行

。

在磁盘的

主引导记录中

,

存储了一

个汇编语言

程序经汇

编后生成的二

进制代码文

< p>件

bo

otsect

.

S(

b oot/bo

otsect

.

S),

这

< p>
是

L

i

nux

最先被执行的代码。当

代码被

执行时会

将自身

/

搬

运

0

到

0x90000

处

,

并且跳转到那里继续执行

,

然后利用

B

I

OS

提供的读磁盘

功能调用

< p>/

i

nt

0x13

0

从

磁盘读

入

setup

.

S

(

位于

boot/

setup

.

S)

和

内

核

映

像

< p>,

并

在

控

制

台

上

显

示

相

关

信

息< /p>

/

Load

i

ng

,

0

。其中

setup

.

S

大小为

四个扇

区

(

2kB

字节

),

被

读入到地址为

0x90200

处

,

就

是经过

/

搬

运

0

后

bootsect

.

S

所

在处的上方。系统内核映

像被装

入地 址

0x10000

处

,

且系统

内核映像一般是

经过

压缩的。

此后

,

跳

转到

se

t

up

.

S

的代码

中

,

这是另一个实模< /p>

式汇编

语言

程序

,

它将

完成

执行

内核映

像的准备工作

,

包括映

像的解

压缩

(

如果需

要的

话

)

。首

先

,

图

1

运行阶段的主要流程

s etup

.

S

会

识别主机

的某些特 性

以及

VGA

卡的类型参

数等

,< /p>

并从

B

I

OS

收集一些

数据放到参数表中

,

如

果需要

,

它会要求

收稿日期

:

2008-

04-

27

作者简介

:

张清忠

(

1981-

),

男

,

福建泉州人

,

黎 明职业大学教师

,

主要从事计算机

技术应用方面的研究。