Linux下程序的启动过程

简介

本来是要来学习内核的，但是不知怎么的，突然想到了”Linux程序是如何执行的？“这个问题，这纯粹是好奇心的驱使；之前就粗略地探究过这个问题，但是不够深入，以至于现在都忘了，但是找到了一张当时做的图： mindmap-linux_program_execution_flow 这张图是参考的一张网图，出处不详，我做了一个自己的版本，方便以后更改。

现在看这张图，有很多细节都想不起来了，今天仔细研究一下，顺便做个记录方便以后参考。

跑个题

计算机行业有两个经典的面试题：

Linux是如何启动的？
当你在浏览器的地址栏中输入"https://google.com" ，并按下回车键后，发生了什么？

要我说，应该再加上一个，那就是”在Linux中，一个应用程序是如何启动和执行的？“。

能够详细地回答上述三个问题，你对于计算机的理解就很深了。

其实，上述三个问题的详细程度是没有上限的，你可以隔一段时间，重新问问自己这几个问题，看看自己是否有更新，更详细的答案，如果没有，很可能你最近并没有进步。

这三个问题，也可以作为学习计算机的框架。问题就好比是树干，凭着好奇心，不断摸索出它的枝叶。仔细看下，你会发现，这三个问题分别代表了操作系统，二进制和Web技术，都是很有代表性的领域。

这里给出一些关于上述问题的参考资料，有兴趣的可以看看：

篇幅都很长，而且不易理解，但是质量很高；能够完全参透上面两个资料，恭喜你，你已经成为高薪人才了，快去北上广深找一个好工作吧。

启动过程

There are many different ways to launch an application from a user perspective. For example we can run a program from the shell or double-click on the application icon. It does not matter. The Linux kernel handles application launch regardless how we do launch this application.

从用户的角度来看，有许多不同的方式启动一个应用程序。例如，我们可以从Shell启动，或者双击应用程序的图标。不过这没关系，无论我们用户如何启动程序，最终Linux Kernel会处理应用程序启动。

启动一个应用程序，一部分发生在用户空间，一部分通过系统调用发生在内核空间。

在用户空间，应用程序从Shell启动，比如说Bash，我们可以看下Bash的源代码执行流程：

flowchart TB A[shell.c:main] -- eval.c --> B[reader_loop] -- execute_cmd.c --> C[execute_command] --> D[execute_command_internal] --> E[execute_simple_command] --> F[execute_disk_command] --> G[shell_execve] --> H[syscall:execve]

接下来是内核：

flowchart TB A[execve] --> B[do_execve] --> C[do_execveat_common] --> D[load_elf_binary] --> E[start_thread]

流程图

根据以上信息，制作了一个简化流程图，展示了启动一个应用程序，在用户空间和内核空间需要做的事情。 mindmap-linux_program_execution_flow