ലിനക്സ് കെർണൽ ഇമേജ് കമ്പ്രസ്സ്ഡ് ആയിരിക്കും എന്ന് നേരത്തേ പറഞ്ഞിരുന്നല്ലോ. സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ /boot ഡയറക്ടറിയിൽ ഉള്ള കെർണൽ ഇമേജ് (vmlinuz) ഒരു ഡീ-കമ്പ്രസ്സർ പ്രോഗ്രാമിൽ ലിനക്സ് കെർണൽ ഇമേജ് കൂടി ഉൾപ്പെടുത്തിയ ഫയൽ ആണ്. ബൂട്ട് ലോഡർ ഈ ഇമേജിനെ മെമ്മറിയിൽ പകർത്തിയതിനുശേഷം അതിന്റെ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് തുടങ്ങുമ്പോൾ ഈ ഡീ-കമ്പ്രസ്സർ ആണ് ആദ്യം പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ബൂട്ട് ലോഡർ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കി വച്ച സീരിയൽ പോർട്ടോ ഡിസ്പ്ലേ ഡിവൈസോ ആയിരിക്കും ഈ സമയത്ത് കെർണൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഡീ കമ്പ്രസ്സ് ചെയ്ത ലിനക്സ് കെർണൽ മെമ്മറിയിൽ മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ട സ്ഥലത്തായിരിക്കും ഉണ്ടാവുക. ഡീ കമ്പ്രഷൻ പൂർണ്ണമായ ശേഷം ഈ മെമ്മറി അഡ്രസ്സിൽ നിന്ന് പ്രവർത്തനം പുനരാരംഭിക്കപ്പെടുന്നു. എല്ലാ സി പ്രോഗ്രാമുകൾക്കും പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാവശ്യമായ ചുറ്റുപാടുകൾ കെർണലിനും ആവശ്യമാണല്ലോ. സ്റ്റാക്ക്, ഹീപ്പ് തുടങ്ങിയവ ഒക്കെ ആദ്യം ബൂട്ട് ലോഡർ തയ്യാറാക്കുമെങ്കിലും അത് ഡീ കമ്പ്രസ്സറിന്റെ ഉപയോഗത്തിനു വേണ്ടി ആണ്. ലിനക്സ് കെർണലിന് പ്രവർത്തിക്കാനാവശ്യമായ സ്റ്റാക്ക്, ഹീപ്പ് തുടങ്ങിയവ ഒക്കെ തയ്യാറാക്കുന്നത് ഡീ കമ്പ്രസ്സർ പ്രോഗ്രാം ആണ്. ഇതും ലിനക്സ് കെർണൽ സോഴ്സ് കോഡിന്റെ ഭാഗം തന്നെ ആണ്.
കെർണൽ പ്രവർത്തനമാരംഭിച്ചാൽ ആദ്യം ചെയ്യുന്നത് അത് പ്രവർത്തിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ ആർക്കിട്ടെക്ചറിന് പ്രത്യേകമായുള്ള ക്രമീകരണങ്ങൾ ആയിരിക്കും. സാധാരണ ഇന്റൽ പ്രോസസ്സർ അധിഷ്ഠിതമായ കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ ഇത് സമാനമായിരിക്കുമെങ്കിലും ലിനക്സ് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഓരോ വ്യത്യസ്ത ആർക്കിട്ടെക്ചറിലും ഇത് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത ആം പ്രോസസ്സറുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള് ഉപകരണങ്ങളിൽ പോലും ഇത് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഉപകരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ലിനക്സിനു നൽകുന്നത് ബൂട്ട് ലോഡർ ആണ്. ആം അധിഷ്ഠിത ഉപകരണങ്ങളിൽ ബൂട്ട് ലോഡർ ATAGS എന്ന ഒരു സ്ട്രക്ചറിൽ ആയിരിക്കും ഈ വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നത്. എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളിലും ബൂട്ട് ലോഡർ ലിനക്സ് കെർണലിന് കമാന്റ് ലൈൻ ആർഗ്യുമെന്റ്സ് കൈമാറിയിരിക്കും. സാധാരണ ടെർമിനലിൽ പ്രോഗ്രാമുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അവക്ക് നൽകുന്ന ആർഗ്യുമെന്റിന് സമാനമാണിത്. ലിനക്സ് റൂട്ട് ഫയൽ സിസ്റ്റം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഡിസ്ക്, ബൂട്ടിങ്ങ് സമയത്ത് സീരിയൽ കൺസോളായി ഉപയോഗിക്കേണ്ട ഉപകരണം, ഉപകരണത്തിൽ ലഭ്യമായ മെമ്മറി തുടങ്ങി വിവിധ വിവരങ്ങൾ ഇതിൽ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഇത് ഉപകരണങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇതിലെ ഒരു പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗം വിർച്ച്വൽ മെമ്മറി ഉപയോഗത്തിനാവശ്യമായ സെഗ്മെന്റുകളും പേജുകളും ഹാർഡ്‌വെയറും ക്രമീകരിക്കുക എന്നതാണ്. മെമ്മറി മാനേജ്മെന്റ് യൂണിറ്റ് എല്ലാ ആധുനിക പ്രോസസ്സറുകളുടെയും ഭാഗമാണ്. ഇന്റൽ പ്രോസസ്സറുകളിൽ ഈ സമയത്ത് സിപിയു റിയൽ മോഡിൽ നിന്നും പ്രൊട്ടക്റ്റഡ് മോഡിലേക്കും മാറുന്നു.
ഉപകരണത്തിനാവശ്യമായ പ്രത്യേക ക്രമീകരണങ്ങൾക്ക് ശേഷം കെർണൽ സിസ്റ്റത്തിലെ വിവിധ ഉപകരണങ്ങളെ പ്രവർത്തനസജ്ജമാക്കുവാൻ ആരംഭിക്കുന്നു. ലിനക്സ് ഡിവൈസ് ഡ്രൈവറുകൾ രണ്ട് രീതിയിൽ കെർണലിലേക്ക് ചേർക്കാൻ സാധിക്കും. ഒന്ന് കെർണൽ കമ്പൈലേഷൻ സമയത്ത് കെർണലിൽ ഇമേജിൽ തന്നെ ഉൾപ്പെടുത്തുക, രണ്ട്, മൊഡ്യൂളുകൾ ആയി കമ്പൈൽ ചെയ്ത് കെർണൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന സമയത്ത് അതിലേക്ക് ചേർക്കുക. ആദ്യത്തെ രീതിയിൽ ഇമേജിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ഡ്രൈവറുകൾ ഈ ഘട്ടത്തിൽ പ്രവർത്തനസജ്ജമാക്കപ്പെടുന്നു. ഉപകരണങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ചതിനു ശേഷം കെർണൽ അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു.
ഡീ കമ്പ്രസ്സിങ്ങ്, പ്രത്യേക ക്രമീകരണങ്ങൾ എന്നീ ഘട്ടങ്ങൾ ഓരോ ഉപകരണത്തിലും ഓരോ രീതിയിൽ ആണെങ്കിലും ശേഷമുള്ള മൂന്നാം ഭാഗം എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളിലും ഒരുപോലെ ആണ്. ഇതിനെ ഹാർഡ്‌വെയർ ഇൻഡിപ്പൻഡന്റ് എന്ന് പറയാം. ഈ ഭാഗത്ത് കെർണൽ ആദ്യം ചെയ്യുന്നത് പ്രോസസ്സുകൾ ആരംഭിക്കാൻ ആവശ്യമായ ക്രമീകരണങ്ങൾ നടത്തുകയാണ്. ഈ ഘട്ടത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഒരു പ്രോസസ്സ് മാത്രമേ ഉണ്ടാവുകയുള്ളു. ഇതിന്റെ പി ഐ ഡി 0 ആയിരിക്കും. ഇത് ലിനക്സ് കെർണൽ പ്രോസസ്സ് ആണ്. ഇതിനെ സ്വാപ്പർ (Swapper) എന്നും വിളിക്കാറുണ്ട്. പ്രോസസ്സ് ടേബിൾ, ഷെഡ്യൂളിങ്ങിനാവശ്യമായ വിവരങ്ങൾ എന്നിവ ക്രമീകരിച്ച ശേഷം ലിനക്സ് കെർണൽ ആദ്യത്തെ യൂസർ പ്രോസസ്സ് ആരംഭിക്കുന്നു. ഇതാണ് ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സ്. ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിന്റെ പി ഐ ഡി 1 ആയിരിക്കും. ഇനിറ്റ് ആരംഭിക്കുന്ന പ്രോസസ്സുകളുടെയും പേരന്റ് പ്രോസസ്സ് പ്രവർത്തനം അവസാനിപ്പിച്ച ചൈൽഡ് പ്രോസസ്സുകളുടെയും പേരന്റ് പ്രോസസ്സ് ഇനിറ്റ് ആണ്. ലിനക്സ് കെർണൽ നേരിട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക പ്രോസസ്സ് ആണിത്. ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിന്റെ യൂസർ ഐഡി 0 (റൂട്ട്) ആയിരിക്കും. ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിന്റെ എക്സിക്യൂട്ടബിൾ സാധാരണയായി /sbin/init ആണ്. മറ്റേതെങ്കിലും എക്സിക്യൂട്ടബിൾ ഇനിറ്റ് ആയി ഉപയോഗിക്കണമെങ്കിൽ ബൂട്ട് ലോഡറിന്റെ കമാന്റ് ലൈൻ ആർഗ്യുമെന്റ് ലിസ്റ്റിൽ init=<ഇനിറ്റ് പ്രോഗ്രാമിന്റെ പാത്ത്> എന്ന് ചേർക്കാവുന്നതാണ്.
ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സ് ആരംഭിക്കുന്നതോടെ എക്സിക്യൂഷൻ കെർണൽ സ്പേസിൽ നിന്ന് യൂസർ സ്പേസിലേക്ക് മാറുന്നു. യൂസർ സ്പേസ് സിസ്റ്റം കോളുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോളും ഉപകരണങ്ങളിൽന്നിന്നുള്ള ഇന്ററപ്റ്റുകൾ ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ആണ് എക്സിക്യൂഷൻ പിന്നീട് കെർണൽ സ്പേസിലേക്ക് മാറുന്നത്.
ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിനെക്കുറിച്ച് വിശദമായി അടുത്ത പോസ്റ്റ്.
കെർണൽ പ്രവർത്തനമാരംഭിച്ചാൽ ആദ്യം ചെയ്യുന്നത് അത് പ്രവർത്തിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ ആർക്കിട്ടെക്ചറിന് പ്രത്യേകമായുള്ള ക്രമീകരണങ്ങൾ ആയിരിക്കും. സാധാരണ ഇന്റൽ പ്രോസസ്സർ അധിഷ്ഠിതമായ കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ ഇത് സമാനമായിരിക്കുമെങ്കിലും ലിനക്സ് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഓരോ വ്യത്യസ്ത ആർക്കിട്ടെക്ചറിലും ഇത് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത ആം പ്രോസസ്സറുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള് ഉപകരണങ്ങളിൽ പോലും ഇത് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഉപകരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ലിനക്സിനു നൽകുന്നത് ബൂട്ട് ലോഡർ ആണ്. ആം അധിഷ്ഠിത ഉപകരണങ്ങളിൽ ബൂട്ട് ലോഡർ ATAGS എന്ന ഒരു സ്ട്രക്ചറിൽ ആയിരിക്കും ഈ വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നത്. എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളിലും ബൂട്ട് ലോഡർ ലിനക്സ് കെർണലിന് കമാന്റ് ലൈൻ ആർഗ്യുമെന്റ്സ് കൈമാറിയിരിക്കും. സാധാരണ ടെർമിനലിൽ പ്രോഗ്രാമുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അവക്ക് നൽകുന്ന ആർഗ്യുമെന്റിന് സമാനമാണിത്. ലിനക്സ് റൂട്ട് ഫയൽ സിസ്റ്റം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഡിസ്ക്, ബൂട്ടിങ്ങ് സമയത്ത് സീരിയൽ കൺസോളായി ഉപയോഗിക്കേണ്ട ഉപകരണം, ഉപകരണത്തിൽ ലഭ്യമായ മെമ്മറി തുടങ്ങി വിവിധ വിവരങ്ങൾ ഇതിൽ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഇത് ഉപകരണങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇതിലെ ഒരു പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗം വിർച്ച്വൽ മെമ്മറി ഉപയോഗത്തിനാവശ്യമായ സെഗ്മെന്റുകളും പേജുകളും ഹാർഡ്‌വെയറും ക്രമീകരിക്കുക എന്നതാണ്. മെമ്മറി മാനേജ്മെന്റ് യൂണിറ്റ് എല്ലാ ആധുനിക പ്രോസസ്സറുകളുടെയും ഭാഗമാണ്. ഇന്റൽ പ്രോസസ്സറുകളിൽ ഈ സമയത്ത് സിപിയു റിയൽ മോഡിൽ നിന്നും പ്രൊട്ടക്റ്റഡ് മോഡിലേക്കും മാറുന്നു.
ഉപകരണത്തിനാവശ്യമായ പ്രത്യേക ക്രമീകരണങ്ങൾക്ക് ശേഷം കെർണൽ സിസ്റ്റത്തിലെ വിവിധ ഉപകരണങ്ങളെ പ്രവർത്തനസജ്ജമാക്കുവാൻ ആരംഭിക്കുന്നു. ലിനക്സ് ഡിവൈസ് ഡ്രൈവറുകൾ രണ്ട് രീതിയിൽ കെർണലിലേക്ക് ചേർക്കാൻ സാധിക്കും. ഒന്ന് കെർണൽ കമ്പൈലേഷൻ സമയത്ത് കെർണലിൽ ഇമേജിൽ തന്നെ ഉൾപ്പെടുത്തുക, രണ്ട്, മൊഡ്യൂളുകൾ ആയി കമ്പൈൽ ചെയ്ത് കെർണൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന സമയത്ത് അതിലേക്ക് ചേർക്കുക. ആദ്യത്തെ രീതിയിൽ ഇമേജിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ഡ്രൈവറുകൾ ഈ ഘട്ടത്തിൽ പ്രവർത്തനസജ്ജമാക്കപ്പെടുന്നു. ഉപകരണങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ചതിനു ശേഷം കെർണൽ അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു.
ഡീ കമ്പ്രസ്സിങ്ങ്, പ്രത്യേക ക്രമീകരണങ്ങൾ എന്നീ ഘട്ടങ്ങൾ ഓരോ ഉപകരണത്തിലും ഓരോ രീതിയിൽ ആണെങ്കിലും ശേഷമുള്ള മൂന്നാം ഭാഗം എല്ലാ ഉപകരണങ്ങളിലും ഒരുപോലെ ആണ്. ഇതിനെ ഹാർഡ്‌വെയർ ഇൻഡിപ്പൻഡന്റ് എന്ന് പറയാം. ഈ ഭാഗത്ത് കെർണൽ ആദ്യം ചെയ്യുന്നത് പ്രോസസ്സുകൾ ആരംഭിക്കാൻ ആവശ്യമായ ക്രമീകരണങ്ങൾ നടത്തുകയാണ്. ഈ ഘട്ടത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഒരു പ്രോസസ്സ് മാത്രമേ ഉണ്ടാവുകയുള്ളു. ഇതിന്റെ പി ഐ ഡി 0 ആയിരിക്കും. ഇത് ലിനക്സ് കെർണൽ പ്രോസസ്സ് ആണ്. ഇതിനെ സ്വാപ്പർ (Swapper) എന്നും വിളിക്കാറുണ്ട്. പ്രോസസ്സ് ടേബിൾ, ഷെഡ്യൂളിങ്ങിനാവശ്യമായ വിവരങ്ങൾ എന്നിവ ക്രമീകരിച്ച ശേഷം ലിനക്സ് കെർണൽ ആദ്യത്തെ യൂസർ പ്രോസസ്സ് ആരംഭിക്കുന്നു. ഇതാണ് ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സ്. ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിന്റെ പി ഐ ഡി 1 ആയിരിക്കും. ഇനിറ്റ് ആരംഭിക്കുന്ന പ്രോസസ്സുകളുടെയും പേരന്റ് പ്രോസസ്സ് പ്രവർത്തനം അവസാനിപ്പിച്ച ചൈൽഡ് പ്രോസസ്സുകളുടെയും പേരന്റ് പ്രോസസ്സ് ഇനിറ്റ് ആണ്. ലിനക്സ് കെർണൽ നേരിട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക പ്രോസസ്സ് ആണിത്. ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിന്റെ യൂസർ ഐഡി 0 (റൂട്ട്) ആയിരിക്കും. ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിന്റെ എക്സിക്യൂട്ടബിൾ സാധാരണയായി /sbin/init ആണ്. മറ്റേതെങ്കിലും എക്സിക്യൂട്ടബിൾ ഇനിറ്റ് ആയി ഉപയോഗിക്കണമെങ്കിൽ ബൂട്ട് ലോഡറിന്റെ കമാന്റ് ലൈൻ ആർഗ്യുമെന്റ് ലിസ്റ്റിൽ init=<ഇനിറ്റ് പ്രോഗ്രാമിന്റെ പാത്ത്> എന്ന് ചേർക്കാവുന്നതാണ്.
ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സ് ആരംഭിക്കുന്നതോടെ എക്സിക്യൂഷൻ കെർണൽ സ്പേസിൽ നിന്ന് യൂസർ സ്പേസിലേക്ക് മാറുന്നു. യൂസർ സ്പേസ് സിസ്റ്റം കോളുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോളും ഉപകരണങ്ങളിൽന്നിന്നുള്ള ഇന്ററപ്റ്റുകൾ ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ആണ് എക്സിക്യൂഷൻ പിന്നീട് കെർണൽ സ്പേസിലേക്ക് മാറുന്നത്.
ഇനിറ്റ് പ്രോസസ്സിനെക്കുറിച്ച് വിശദമായി അടുത്ത പോസ്റ്റ്.
No comments:
Post a Comment