知识点

计算机的启动过程

定义

计算机启动时,处理器从平台规定的入口开始执行,逐步准备硬件环境并将控制交给操作系统。一个便于理解的简化顺序是:

  1. 固件初始化必要硬件,并选择启动目标。
  2. 启动加载程序准备内核映像和启动参数,随后把控制交给内核。
  3. 内核初始化内存、设备与调度等运行环境,并启动用户空间的初始进程。
  4. 用户空间的初始进程继续启动系统服务、会话或应用。

实际平台可以合并或细分这些步骤。例如固件也可能直接加载内核;设备的固件名称、验证机制和启动介质各不相同,不能把一种平台的具体实现当作所有设备的必经步骤。

性质

后续阶段依赖前面准备的条件:内核需要可用的执行环境和内核映像,用户空间服务需要内核提供进程和资源管理。阶段用于理解职责与控制权,不意味着每种硬件都先完成同样的自检项目,也不意味着系统服务或登录界面必须按固定次序启动。

例子

若固件能找到启动目标,但内核未能挂载所需的根文件系统,问题出现在控制已交给内核之后;仅凭这一现象不能断定最初的硬件自检失败。

交互探索

按简化顺序逐步查看固件、加载程序、内核与用户空间的职责。

启动时控制权怎样逐步交接?

按顺序查看固件、加载程序、内核和用户空间的职责。

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题集

练习

  1. 在这个简化模型中,哪个阶段负责启动用户空间的初始进程?

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    参考解答

    内核建立运行环境后启动用户空间的初始进程;随后由用户空间继续启动服务。