深入解析Linux内核启动与进程创建

"Linux源代码案例分析" 在深入探讨Linux源代码之前，让我们先理解这个标题和描述所提及的核心概念。"Linux源代码案例分析"意味着我们将研究Linux操作系统的原始代码，通过对这些代码的分析，我们可以深入了解Linux内核的工作原理。描述中提到的“拥有清晰的注释”，暗示我们将借助于这些注释来更好地理解复杂的源代码。 首先，让我们从Linux内核启动过程开始。这一过程是从系统加电后BIOS的启动开始，它负责收集硬件资源信息，如内存大小。BIOS随后加载引导扇区（bootsect.S）到内存特定位置，并将控制权转移给它。引导扇区接着将内核解压缩并复制到内存的另一个位置，然后调用内核入口点startup_32（在head.S中）。 head.S是内核启动的关键部分，它进行内存映射的配置，设置中断向量表，并初始化全局描述符表（GDT）和中断描述符表（IDT）。完成这些工作后，head.S调用start_kernel函数。在start_kernel中，系统进行更高级别的初始化，包括处理内存管理、设置第一个进程（init）和调用kernel_thread创建内核线程。 init函数是系统初始化的延续，它执行诸如设备初始化、文件系统挂载和创建“守护神”线程（context_thread）的任务。此外，do_initcalls函数被调用以执行驱动程序的初始化。当init完成后，会通过execve创建更多的初始化进程和shell进程，标志着系统启动的结束。 接下来，我们转向进程创建。在Linux中，创建新进程通常涉及调用系统调用，如fork或clone。这些调用会触发一系列内核操作，如分配新的地址空间、复制父进程的描述符表、设置新进程的状态等。一旦新进程准备好，控制权就会转移给新进程的起点，开始其独立的执行流。 Linux源代码的分析涵盖了操作系统如何启动、管理内存、创建进程以及初始化硬件和软件环境等多个关键方面。通过深入学习这些代码，开发者能够获得对Linux内核机制的深刻理解，从而更好地优化和定制系统，解决复杂的技术问题。