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Linux内核启动流程核心技术剖析

共计 30 章节

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计算机启动概述

从按下电源到BIOS/UEFI固件初… · 硬件自检(POST)与引导设备选择

计算机启动概述BIOS/UEFI

BIOS与UEFI对比

传统BIOS的MBR分区表与启动流程 · UEFI的分区表与安全启动(S…

引导加载程序(Bootloader)角色

GRUB2 · LILO · Syslinux等主流引导加载程序的…

Bootloader引导加载程序

GRUB2深度解析

GRUB2的配置文件(grub.cf… · 菜单显示 · 内核与initrd/initramf…

GRUB2深度解析

内核镜像格式

vmlinux · vmlinuz · zImage

内核镜像格式vmlinux

实模式与保护模式切换

x86架构下从16位实模式到32位/…

实模式保护模式切换

内核解压缩入口

startup_32与startup… · 解压缩内核到高位内存的过程

内核解压缩入口startup

早期内核初始化(arch/x86)

内核入口点start_kernel之… · 页表 · GDT/IDT的初步设置

arch/x86早期内核初始化

start_kernel函数

C语言入口点 · 初始化调度器 · 内存管理

早期控制台与printk

printk的实现机制 · early_printk与早期控制台…

printk早期控制台

内存管理初始化(mm_init)

memblock分配器 · 页表建立 · 内存节点与区域初始化

中断与异常处理初始化(trap_init)

IDT表填充 · 异常向量与中断门设置

调度器初始化(sched_init)

进程描述符 · 运行队列 · 调度类与调度策略的初始化

定时器与时间管理初始化(time_init)

时钟源 · jiffies · 高精度定时器(hrtimer)的建立

进程与线程初始化

init_task进程的创建 · PID分配器 · 进程0(idle)与进程1(init…

进程线程初始化

VFS与文件系统初始化(vfs_caches_init)

虚拟文件系统缓存 · inode与dentry缓存初始化

网络子系统初始化(sock_init)

网络协议栈 · 套接字缓存 · 网络设备注册的初始化流程

设备驱动初始化(device_initcall)

内核模块与设备驱动按优先级(init…

initramfs与根文件系统挂载

initramfs/initrd的加… · 解压与作为临时根文件系统的使用

initramfs根文件系统挂载

根文件系统切换

从initramfs切换到真正的磁盘… · 执行switch_root或pivo…

根文件系统切换initramfs

init进程启动

内核启动用户空间第一个进程/sbin… · systemd或SysV init的…

init进程启动

系统调用初始化

系统调用表(system call… · syscall指令与快速系统调用(e…

系统调用初始化system

内核线程与工作队列

kthreadd内核线程的创建 · 工作队列(workqueue)机制的…

内核线程工作队列

电源管理与ACPI初始化

ACPI表的解析 · 电源管理状态与设备电源管理的初始化

ACPI电源管理

SMP与CPU热插拔初始化

多核处理器的启动协议 · CPU热插拔状态机与回调函数

cgroups与命名空间初始化

控制组与命名空间的早期设置 · 为容器化提供基础

cgroups命名空间初始化

安全模块初始化(LSM)

Linux安全模块框架 · SELinux · AppArmor等安全策略的加载

LSM安全模块初始化

内核启动参数解析

内核命令行参数(boot_comma… · 常见参数如root= · quiet

内核启动参数解析boot

启动性能优化与测量

使用initcall_debug · bootgraph · ftrace等工具分析启动耗时

启动性能优化测量

内核启动故障排查

常见启动失败场景(内核恐慌 · 挂起 · 驱动加载失败)的调试方法与日志分析

内核启动故障排查常见启动失败场景