Linux內核啟動過程

 

Linux的啟動過程可分為兩部分：架構/開發版相關的引導過程、後續的通用啟動過程。

引導階段通常使用組合語言撰寫，首先檢查內核是否支持當前架構的處理器，然後檢查是否支持當前的開發版。通過檢查後就跳到下一階段的start_kernel函數做準備了。

主要分成下列兩個步驟

1. 連接內核時使用的虛擬位址，所以需要設置分頁表、關閉所有Cache、MMU。

2. 執行start_kernel裡的工作，包括複製Data Section、清除BSS區段、執行start_kernel函數。

第二階段的關鍵代碼主要使用C語言撰寫。進行了內核初始化的全部工作，像是輸出Linux版本訊息、設置與結構相關的環境、初始化控制台，最後執行rest_init函數啟動init過程，創建系統第一個行程：init行程。

Bootloader的結構

嵌入式Linux系統從軟體的角度通常可分成以下四個層次

1. 引導加載程式，包括固化在Firmware中的Boot代碼與Bootloader兩大部份。有些CPU在運行Bootloader之前先運行一段固化程式，比如X86結構的CPU就是先運行BIOS中的firmware，然後才運行硬碟的第一個分區(MBR)中的Bootloader。在大多數的嵌入式系統中並沒有Firmware，Bootloader是開啟後執行的第一個程式。

2. Linux內核，特定於嵌入式板子的訂製內核予內核的啟動參數。內核的啟動參數可以是內核默認的，或是由Bootloader傳遞給它的。

3. 文件系統，包括跟文件系統與建立於Flash內存設備上的文件系統。裏面包含了Linux系統能夠運行所需的應用程式、程式庫，比如可以給用戶提供操作Linux的控制介面的Shell、動態連接與運行時需要的glibc、uClibc ...等。

4. 用戶應用程式，他储存在文件系統中。有時在用戶應用程式與內核之間可能還會包括圖形介面像是Qtopia、MiniGUI...等。