Linux作業系統的核心初始化過程詳解

概況

系統的引導和初始化是作業系統實現控制的第一步，也是集中體現系統優劣的重要部分。LINUX作為一個免費的准UNIX作業系統，在眾多業餘愛好者以及小型商業處理市場表現不俗，成為繼WINDOWS系列後的另一個主流。瞭解LINUX系統的初始化，對於進一步掌握UNIX系統是十分有協助的。

通常，LINUX系統的初始化可以分為兩部分：核心部分和init程式部分。核心主要完成系統的硬體檢測和初始化，init程式則主要完成系統的各項配置。

核心初始化詳解

通常情況下，電腦首先用LILO程式引導核心的一部分（這部分沒有被壓縮），以此來引導核心的其他部分。LILO程式是最常用的、也是比較完善的LINUX系統引導器，PC機通常從硬碟的開機磁區讀取這部分程式。關於LILO程式的詳細內容可以參照其他資料。

核心被解壓縮並裝入記憶體後，開始初始化硬體和裝置驅動程式。下面是核心初始化系統的具體步驟（各個版本之間會有一定的差異，下面是2.2.16-22版本的一個例子）：

(1) 檢測CPU的主頻和控制台的顯示類型，並對CPU速度用Bogo MIPS程式進行估算。

(2) 此後核心通過外設顯示系統記憶體資訊：如131072k(128M)，127820k剩餘，使用的具體情況為：1048k核心代碼，412k保留，1728k資料等。爾後是各類hash table的資訊。

(3) 核心載入磁碟空間限量支援，完成CPU檢測（包括檢查數學副處理器），以及POSIX適應性檢測。

(4) 初始化PCI BIOS，檢測系統的PCI裝置，並載入TCP/IP網路支援。

(5) 核心開始檢測其他各種硬體裝置：如PS/2連接埠裝置，串列口裝置，硬碟，磁碟片，SCSI等。

此後，核心將啟動init程式，形成系統的第一個進程。下面是dmesg記錄的核心初始化資訊（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 (rgooch@atnf.csiro.au)

PCI: PCI BIOS r