一文讀懂linux系統啟動過程
時間：2024-01-10 來源：華清遠見
講linux啟動過程前，我們先來聊一些背景知識：
Linux系統的線性地址中，0xA0000以上是用于圖形接口和BIOS的內存，0xA0000以下的基本內存中，開頭64KB是保留給BIOS和Linux內核引導的。因此，實際可用于內核映象的空間是508KB。內核映象是經過壓縮的，可以生成小映象（zImage）或大內核（bzImage）。bzImage因為太大，會裝載在地址為0x100000（1MB）的地方。無論哪種映象，解除壓縮后的內核映象總是放在地址為0x100000（1MB）的地方。
接下來我們聊聊Linux系統啟動過程：
1. 加載BIOS：BIOS是計算機硬件和軟件的接口，當計算機打開電源后，Linux啟動的第一步是BIOS加載。嵌入式產品中，這是一段系統引導程序，比較常見的是bootloader。
主要任務包括：硬件基本初始化、自搬移到內存、搬移內核到內存、搬移設備樹到內存、傳遞內核啟動參數
2. 加載內核（kernel）：內核自解壓：內核在加載到內存后，首先會進行自解壓，確保內核代碼正確地展開。
a. 內核合法性檢測：內核代碼會對CPU類型和機器類型進行檢測，確保內核與目標硬件兼容。
b. 內核C部分運行：內核的C部分代碼開始執行，這是內核的主要功能部分。
c. CPU、機器參數安裝：內核會根據硬件配置安裝CPU和機器參數。
d. 初始化硬件：內核會初始化中斷、定時、終端、內存等最基本的硬件組件。
e. 創建核心進程：內核會創建一個核心進程，這是系統中的第一個進程，用于執行多任務調度。
3. 掛載rootfs：掛載文件系統 (mount_root)
4. 運行應用程序：內核加載完畢后，會啟動Linux系統中的第一個進程，即init進程。init進程的作用是設定Linux的啟動等級。init進程是所有進程的起點，如果不啟動init進程，其余所有進程都無法啟用。Linux系統所有的進程都是init進程的子進程。系統開機過程中，許多程序需要開機啟動，這些程序在Windows系統中被稱為“服務”，而在Linux系統中被稱為“守護進程”。系統初始化主要通過rc.sysinit來進行，rc執行完畢后返回init。基本系統環境設置好，各種守護進程也已經啟動。init會打開6個終端，以便用戶登錄系統。
