Linux操作系统的内核初始化过程详细解析

文章作者 100test 发表时间 2007:09:11 11:56:51
来源 100Test.Com百考试题网


  概况

  系统的引导和初始化是操作系统实现控制的第一步,也是集中体现系统优劣的重要部分。LINUX作为一个免费的准UNIX操作系统,在众多业余爱好者以及小型商业处理市场表现不俗,成为继WINDOWS系列后的另一个主流。了解LINUX系统的初始化,对于进一步掌握UNIX系统是十分有帮助的。

  通常,LINUX系统的初始化可以分为两部分:内核部分和init程序部分。内核主要完成系统的硬件检测和初始化,init程序则主要完成系统的各项配置。

  内核初始化详解

  通常情况下,计算机首先用LILO程序引导内核的一部分(这部分没有被压缩),以此来引导内核的其他部分。LILO程序是最常用的、也是比较完善的LINUX系统引导器,PC机通常从硬盘的引导扇区读取这部分程序。关于LILO程序的详细内容可以参照其他资料。

  内核被解压缩并装入内存后,开始初始化硬件和设备驱动程序。下面是内核初始化系统的具体步骤(各个版本之间会有一定的差异,下面是2.2.16-22版本的一个例子):

  (1) 检测CPU的主频和控制台的显示类型,并对CPU速度用Bogo MIPS程序进行估算。

  (2) 此后内核通过外设显示系统内存信息:如131072k(128M),127820k剩余,使用的具体情况为:1048k内核代码,412k保留,1728k数据等。尔后是各类hash table的信息。

  (3) 内核加载磁盘空间限量支持,完成CPU检测(包括检查数学协处理器),以及POSIX适应性检测。

  (4) 初始化PCI BIOS,检测系统的PCI设备,并加载TCP/IP网络支持。

  (5) 内核开始检测其他各种硬件设备:如PS/2端口设备,串行口设备,硬盘,软盘,SCSI等。

  此后,内核将启动init程序,形成系统的第一个进程。下面是dmesg记录的内核初始化信息(部分):

  Detected 499845 kHz processor.

  Console: colour VGA 80x25

  Calibrating delay loop…… 996.15 BogoMIPS

  Memory: 127820k/131072k available (1048k kernel code, 412k reserved, 1728k data, 64k init, 0k bigmem)

  Dentry hash table entries: 262144 (order 9, 2048k)

  Buffer cache hash table entries: 131072 (order 7, 512k)

  Page cache hash table entries: 32768 (order 5, 128k)

  VFS: Diskquotas version dquot_6.4.0 initialized

  CPU: Intel Celeron (Mendocino) stepping 05

  Checking 386/387 coupling…… OK, FPU using exception 16 error reporting.

  Checking hlt instruction…… OK.

  POSIX conformance testing by UNIFIX

  mtrr: v1.35a (19990819) Richard Gooch ([email protected])

  PCI: PCI BIOS r



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