linux内核启动流程

内核初始化, 运行 start_kernel() 函数(位于 init/main.c), 初始化做三件事

• 创建样板进程, 及各个模块初始化
• 创建管理/创建用户态进程的进程
• 创建管理/创建内核态进程的进程
  —
  

创建样板进程,及各个模块初始化

• 创建第一个进程, 0号进程. set_task_stack_end_magic(&init_task) and struct task_struct init_task = INIT_TASK(init_task)
• 初始化中断, trap_init(). 系统调用也是通过发送中断进行, 由 set_system_intr_gate() 完成.
• 初始化内存管理模块, mm_init()
• 初始化进程调度模块, sched_init()
• 初始化基于内存的文件系统 rootfs, vfs_caches_init()
  • VFS(虚拟文件系统)将各种文件系统抽象成统一接口
• 调用 rest_init() 完成其他初始化工作

• rest_init() 通过 kernel_thread(kernel_init,...) 创建 1号进程(工作在用户态).
• 权限管理
  • x86 提供 4个 Ring 分层权限
  • 操作系统利用: Ring0-内核态(访问核心资源); Ring3-用户态(普通程序)
• 用户态调用系统调用: 用户态-系统调用-保存寄存器-内核态执行系统调用-恢复寄存器-返回用户态
• 新进程执行 kernel_init 函数, 先运行 ramdisk 的 /init 程序(位于内存中)
  • 首先加载 ELF 文件
  • 设置用于保存用户态寄存器的结构体
  • 返回进入用户态
  • /init 加载存储设备的驱动
• kernel_init 函数启动存储设备文件系统上的 init

• rest_init() 通过 kernel_thread(kthreadd,...) 创建 2号进程(工作在内核态).
• kthreadd 负责所有内核态线程的调度和管理