一文了解Linux内核启动流程

发布网友发布时间：2024-09-29 02:36

共1个回答

热心网友时间：2024-09-30 23:16

本文以Linux3.14版本源码为例分析其启动流程。不同版本的启动代码虽然存在差异，但核心的启动逻辑与理念保持不变。

内核映像在内存中加载并获取控制权后，启动流程启动。由于内核映像是以压缩形式存储的，而非可执行文件，因此首要步骤是自解压内核映像。

内核在编译时生成vmliunx，通常会被压缩成zImage（小于512KB的小内核）或bzImage（大于512KB的大内核）。这些内核映像的头部包含解压缩程序。

通过查找vmlinux文件的链接脚本（vmlinux.lds）中的系统启动入口函数，通常在linux/arch/arm/boot/compressed目录下的Makefile中找到这一信息。

得到的内核入口函数为stext（linux/arch/arm/kernel/head.S），这是启动流程的关键环节。

内核启动阶段，通过查找标签__mmap_switched的位置（/linux/arch/arm/kernel/head-common.S），实现内存映射的切换。

从start_kernel函数开始，内核进入C语言部分，执行内核的大部分初始化任务。函数位于/lint/init/Main.c。

start_kernel函数涵盖了大量初始化工作，其中包括系统调用、内存管理、进程调度、设备驱动等核心模块的初始化。最终，函数调用rest_init()函数完成剩余初始化。

kernel_init函数负责设备驱动程序的初始化，并调用init_post函数启动用户进程。现代版本的内核已经将init_post函数的特定任务整合到kernel_init中。

在内核初始化接近尾声时，free_initmem函数清除内存的__init_begin至__init_end区间数据。

内核启动后，运行自己的第一个用户空间应用程序_init，它是使用标准C库编译的第一个程序，进程ID为1。

_init执行其他必需的进程启动，以使系统进入全面可用的状态。

以下是内核启动流程图，以直观展示启动过程的关键步骤和顺序。