探索Linux内核源代码:从启动到架构解析

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"Linux内核源代码漫游" 在深入探讨Linux内核源代码之前,我们需要先理解操作系统的基本概念。Linux内核是操作系统的核心部分,负责管理硬件资源、调度进程、处理系统调用以及提供系统服务。它是由C语言编写,并包含了一些8086汇编语言代码,以实现与硬件的直接交互。 "Linux内核源代码漫游"这一主题旨在为读者提供一个了解Linux内核源代码的起点,尤其是针对那些对Linux系统不熟悉但有一定C语言基础和Unix概念的程序员。作者Alessandro Rubini引导读者通过内核的启动过程,逐步解析源代码的架构和实现机制。 首先,我们从系统的启动流程开始。当计算机开启时,80x86架构的CPU会自动进入实模式,并从ROM-BIOS中的地址0xFFFF0执行代码。BIOS执行基本硬件检测和初始化,然后读取启动设备(如软盘或硬盘)的第一个扇区(通常为MBR,主引导记录)到内存0x7C00处,并跳转执行。 Linux的启动代码分为两个阶段:bootsect.S和setup.S。bootsect.S是8086汇编语言编写的第一部分,由BIOS加载到0x7C00地址,它会将自己移动到内存的0x90000位置,并将setup.S的代码读入0x90200。setup.S继续加载内核的其余部分到0x10000地址,同时在加载过程中显示进度信息,如“Loa”。 这个阶段完成后,内核开始初始化。它会设置内存管理、设备驱动、网络支持等基础设施,并构建进程上下文。在这个过程中,内核会识别和配置硬件,比如处理器、内存、硬盘和其他外设。此外,内核还会初始化中断处理程序,这些程序是系统响应硬件事件(如键盘输入或磁盘读写完成)的关键。 对于后来的内核版本,尽管1.0版本是讲解的基础,但作者也会提及1.0之后的改动。这些改动可能涉及到新的功能添加、性能优化或错误修复,反映了Linux内核不断演进的过程。 "Linux内核源代码漫游"不仅提供了对源代码结构的概览,还帮助读者理解Linux是如何在底层运行的。通过这一过程,读者可以学习到如何阅读和理解复杂的操作系统代码,进一步提升他们的编程和系统分析能力。在后续章节中,可能会涵盖更高级的主题,如调度算法、内存管理策略、文件系统和网络协议的实现等。