红帽认证：Linux操作系统的引导过程

红帽认证：Linux操作系统的引导过程

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　　1．简介
　　Linux启动过程指的是从加电到看到shell提示的这一段时间。
　　Linux启动的过程可以大概分为几个个阶段，具体划分为几个阶段则依靠具体的系统实现。一般来说，基于X86架构的系统可以分为3个阶段；一些嵌入式的系统有的分为两个阶段，有的分为3个阶段。
　　很多介绍linux系统启动的文章对细节部分都描述的不清楚，那就让我来详细的说一下吧，如果由错误，请多包含了：）
　　2． 启动过程之上电与加载引导程序
　　无论是哪种系统，linux启动的第一阶段总是CPU上电初始化的阶段。
　　CPU在上电之后首先是自检的过程，当这个过程完成之后，CPU就会跳转到一个固定的地址，从这个地址开始执行代码。这个固定的地址根据CPU的不同而不同，比如PC中的这个地址是0XFFFF0。而这个固定的地址通常是一些只读的或者可读写的闪存，CPU通过总线和这些闪存连接，并能够通过寻址机制找到这些闪存的地址。
　　在普通PC中，BIOS系统是一个‘加载第一个引导程序’的系统，PC的CPU上电后执行的第一行代码总是BIOS中的闪存所保存的代码，这段代码可以看作是一个启动环境，它完成的工作有两部分：基本硬件加电检测与本地设备的枚举与初始化。当完成加电检测后，这段BIOS代码，用来做MBR的有效性检测。
　　‘第一阶段引导程序’的作用是查找并加载‘第二阶段引导程序’。它通过在分区表中查找一个活动分区来实现此功能。在MBR的第二部分所标识的四个分区中，只有一个是活动分区，通常这个活动分区记录包含了真正分区的信息，Bootloader通过这个信息找到真正的分区，然后从这个分区将‘第二阶段引导程序’加载进RAM中。
　　4．第二阶段引导程序
　　第二阶段引导程序可以认为是引导过程的最后一步了，它的核心任务就是加载Linux内核与可选的初始化RAM盘。
　　在PC环境中，现在通常使用grub来实现引导程序。Grub相对应lilo来说一个最大的优点就是grub可以识别硬盘分区。其实在第一阶段引导程序加载第二阶段引导程序之前，第一阶段引导程序会先引导一个第1。5阶段引导程序进入RAM执行，这段代码可以理解为包含linux系统映象的特殊文件系统，当此引导程序运行后，就会加载第二阶段引导程序了。第二阶段引导程序主要是grub的工作，就是使用我们事先配置好的grub来加载相应的内核映象与初始化RAM盘到内存中。
　　当内核影响与初始化RAM盘加载成功后，第二阶段引导程序的任务也就胜利完成了，剩下的活都交给内核映象吧。
　　5．内核启动过程
　　当第二阶段引导程序完成任务，内核映象取得CPU控制权后，内核的旅程就开始了，终于等到这一天了！
　　可惜，此时的内核映象并不是一个可执行的程序，而是一个压缩过的程序，使用zlib压缩而成。其实此内核映象包括两个部分，最前端的部分是一小段的可执行代码，后面才是真正的内核映象。前端部分的主要工作是初始化少量的硬件设置，然后解压缩内核映象并将解压缩后的内核放入高端内存中。此时如果发现由初始化RAM盘，则将其移入内存中，暂时不用。然后，解压缩后的内核取得了CPU的控制权，内核开始行动了！
　　内核启动后，首先对页表进行初始化，并启动内存分页功能，然后检测CPU类型，然后调用start_kernel()函数，进入与体系无关的初始化部分，包括内存配置，加载初始化RAM盘，最后启动init函数，至此内核启动阶段就结束了。

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