システム初期化フェーズ: Linux 起動プロセスの最後のステップの詳細な説明

システム初期化フェーズは、オペレーティング システムの起動プロセスの最後のフェーズであり、オペレーティング システムが実際に実行を開始するフェーズでもあります。 Linux システムでは、システム初期化フェーズには、カーネルのロード、カーネルの初期化、最初のユーザー空間プロセスの開始などのプロセスが含まれます。この記事では、Linux システムの初期化フェーズの具体的な手順を詳細に説明し、関連するコード例を添付します。

1. カーネルのロード
   システム初期化フェーズの最初のステップは、カーネルをロードすることです。ブート ローダーの動作により、カーネル ファイル (通常は /boot ディレクトリにある vmlinuz ファイル) がメモリにロードされ、カーネル エントリ アドレスが設定されます。

ブート ローダー構成ファイル (GRUB 構成ファイルなど) では、カーネル ファイルへのパスと、カーネルに渡される起動パラメータが指定されます。カーネルがロードされると、制御がカーネルに渡されます。

# 示例GRUB配置文件
title Linux
root (hd0,0)
kernel /boot/vmlinuz root=/dev/sda1

2. カーネルの初期化
   カーネルがロードされた後、システムはカーネルの初期化プロセスを実行します。この段階で、カーネルは、カーネル データ構造の初期化、ハードウェア デバイスの有効化、メモリ マッピングの確立などの一連の操作を実行します。

カーネルは、start_kernel() 関数を呼び出して各サブシステムを初期化し、割り込みベクタ テーブルを設定し、スケジューラを初期化し、ドライバをロードします。

// 示例内核初始化代码片段
void start_kernel(void)
{
    /* 初始化内核数据结构 */
    setup_arch();
    
    /* 启用硬件设备 */
    setup_hardware();
    
    /* 建立内存映射 */
    setup_memory();
    
    /* 初始化进程调度器 */
    sched_init();
    
    /* 加载驱动程序 */
    driver_init();
    
    /* ... */
}

3. 最初のユーザー空間プロセスの開始
   カーネルの初期化が完了すると、システムは最初のユーザー空間プロセス (通常は init プロセス) を開始します。 init プロセスはユーザー空間の最初のプロセスであり、システム環境の初期化、他のユーザー空間プロセスの開始などを担当します。

Linux システムでは、init プロセスは /sbin/init 実行可能ファイルによって実装され、構成ファイル (通常は /etc/inittab) を読み取り、システム サービスを開始し、システムの実行レベルを維持します。

// 示例init进程的简单实现
int main() {
    read_inittab();
    start_services();
    
    // 等待系统关闭信号
    while(1) {
        if (received_shutdown_signal()) {
            shutdown_system();
        }
    }
    return 0;
}

上記の 3 つの手順を通じて、システムは初期化フェーズを完了し、正常に起動してユーザー空間に入りました。実際の運用では、Linux システムの起動プロセスには、デバイス管理やファイル システムのマウントなど、より複雑な内容も含まれます。システムの初期化フェーズがスムーズに進むことは、システムが正常に動作するための基礎であり、オペレーティングシステムの動作メカニズムの理解やトラブルシューティングに非常に重要です。

以上がシステム初期化フェーズ: Linux 起動プロセスの最後のステップの詳細な説明の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。