深入解析Linux启动过程：从BIOS到Shell登录

本文深入剖析了Linux系统的启动过程，以Red Hat 9.0和i386平台为例，详细介绍了从用户开启电源直至进入命令行提示符的完整流程。Linux启动主要包括以下几个关键步骤： 1. **BIOS自检与启动设备选择**：当用户打开电脑时，BIOS会进行自检，检查硬件状态，并根据BIOS设置的默认启动设备（通常是硬盘）开始引导。 2. **引导程序加载**：引导程序如lilo或grub负责从启动设备读取Linux内核并将其加载到内存。一旦成功，Linux核心映像代码开始执行，这个阶段涉及到了几个关键的汇编文件，如"arch/i386/boot/bootsect.S"、"setup.S"和"video.S"。 - `bootsect.S`负责生成引导扇区，执行加载动作后跳转到`setup.S`。 - `setup.S`执行系统参数的初始化，如内存大小、磁盘配置等，以及将这些信息存储在特定内存区域，供后续保护模式代码访问。它还调用`video.S`来检测和配置显示器及显示模式。 - 在`setup.S`中，系统会切换到保护模式，这是操作系统安全运行的基础。 3. **内核引导与初始化**：CPU控制权交给Linux内核后，开始执行核心映像代码，这涉及到C语言编写的内核代码。内核引导期间执行了一些关键的初始化操作，包括加载设备驱动和设置系统环境。 4. **init进程启动**：内核引导完成后，`init`进程开始运行。`init`是Linux启动的第一个用户空间程序，它调用`rc.sysinit`和`rc`等子程序，进行系统初始化和服务的启动。 5. **用户登录界面**：`rc.sysinit`和`rc`程序执行完毕后，`init`启动`mingetty`，创建一个终端，允许用户登录。用户成功登录后，进入了shell环境，标志着整个启动过程的结束。 通过阅读Linux源代码，读者可以深入了解启动过程的内部机制，这对深入学习Linux系统至关重要。本文提供的步骤和涉及的源代码部分，帮助读者理解Linux启动时如何处理硬件交互、参数传递、内存管理以及安全模式的转换。整个过程展示了Linux作为一个开源操作系统的复杂性和灵活性。