Linux 0.11 内核剖析：进程的诞生

Linux 0.11 内核剖析：进程的诞生

进程是计算机系统中最基本的执行单元，也是操作系统管理的基本对象。进程的诞生是一个复杂而精妙的过程，它涉及到内核的多个模块和函数的协作。在本文中，我们将详细介绍 Linux 0.11 内核中进程的诞生过程，包括 sched_init 函数的调用、进程 0 的创建和运行、以及 move_to_user_mode 函数的作用等。

1. sched_init 函数的调用

sched_init 函数是 Linux 内核中进程诞生的起点。它位于内核的 init/main.c 文件中，在内核启动时被调用。sched_init 函数的主要任务是初始化进程调度器，并创建进程 0。

2. 进程 0 的创建

进程 0 是 Linux 系统中的第一个进程，也是系统中最重要的进程。它负责初始化系统硬件、加载内核模块、启动其他进程等任务。进程 0 的创建过程如下：

1）sched_init 函数分配一个内核栈空间，并将其指针保存在 esp 寄存器中。

2）sched_init 函数设置进程 0 的进程控制块（PCB），包括进程号、父进程号、当前目录、执行文件等信息。

3）sched_init 函数将进程 0 的状态设置为 TASK_RUNNING，并将其加入到就绪队列中。

3. 进程 0 的运行

进程 0 创建后，内核会调用 move_to_user_mode 函数，将进程 0 从内核态切换到用户态。此时，进程 0 便开始执行它的第一个程序，即 init 程序。init 程序是 Linux 系统的第一个用户态程序，它负责初始化系统环境、加载其他程序等任务。

4. move_to_user_mode 函数的作用

move_to_user_mode 函数是内核态和用户态切换的关键函数。它位于内核的 arch/i386/kernel/head.S 文件中。move_to_user_mode 函数的作用如下：

1）将 esp 寄存器指向用户态栈的栈顶。

2）将 eax 寄存器设置为 0。

3）将 eip 寄存器设置为 init 程序的入口地址。

4）将 eflags 寄存器设置为用户态标志。

5）执行 iret 指令，从内核态切换到用户态。

至此，进程 0 的创建和运行过程便已完成。进程 0 将继续执行 init 程序，完成系统初始化和启动其他进程的任务。

结语

进程的诞生是 Linux 内核中一个复杂而精妙的过程。通过对 sched_init 函数的调用、进程 0 的创建和运行、以及 move_to_user_mode 函数的作用的分析，我们对 Linux 内核的工作原理有了更深入的理解。