linux机器启动过程

机器启动到linux初始化是一个比较复杂并且细节性较强的过程，大部分的实现都是由于历史遗留问题以及各种协议约定而来的，衔接性比较强，而且比较难跟踪，毕竟不是C语言那么简单，一个函数调用一个函数，整个脉络比较清晰明了。

这里主要是以linux-3.2.55版本内核为基础，将整个系统的初始化流程梳理了一下。

进入正文：

A、 自摁下电源开关后，是由主板自动初始化处理器信息的，将CS、DS、ES、SS置为0xffff，而PC置为0x0000，由于初始化时，处理器处于实模式，那么也就是计算机执行的第一条指令在0xffff0这个位置。计算机执行的第一条指令是来自BIOS的，存储在ROM里面，通过ROM芯片译码以读取出来执行，该指令通常都是一条跳转指令，这是由于0xffff0距离可访问的内存结尾已经不远了，该指令可以用来跳转到具体的BIOS操作代码中；

B、 BIOS开始执行后，做了不少事情，比如Power On Self Test（POST，开机自检），检查CPU寄存器、周边芯片的状态，以及针对动态内存、主板芯片组、显卡以及相关外围的寄存器做初始化设置，并检查能够正常工作，同时记录系统的设置值，最重要的就是将常驻程序库（可以理解为BIOS的库）放置在某段内存中，提供给操作系统或者应用程序调用，比如int 0x13等；

C、 BIOS毕竟不是系统，完成了分内工作后，执行int 0x19（前面提到的BIOS的常驻程序库）将存储在磁盘0头0道0扇区的MBR读入到内存0x7c00中，然后BIOS通过跳转指令去到0x7c00去执行引导程序代码；

D、 MBR的引导程序对不同的linux版本而言各有不同，最初0.11版本中，linux的/boot/bootsect.s自己实现了这个MBR引导程序，而如今3.2.55的linux内核版本自身已经不再实现MBR引导程序了，都是由GRUB的/stage1/stage1.S实现的，具体的引导程序历史可以参考linux内核中的/Documentation/x86/boot.txt；

E、  Linux 0.11的引导过程就不谈了，关于这块的资料数不胜数，那么GRUB实现的引导，主要是给用户提供了系统引导选择和引导编辑等功能，核心的是它通过调用BIOS的常驻程序库去将linux内核映像加载到内存当中；

F、  GRUB加载完了内核映像，将会跳转到内核的/ arch/x86/boot/header.S里面的_start开始执行，其实_start也没什么好执行的，就跳转到start_of_setup去设置准备给实模式下main函数运行的环境；

G、 开始进入main函数执行，该函数的实现在/arch/x86/boot/main.c文件里面，具体可以进入去分析里面的代码，其主要的莫过于一些参数的准备、堆的初始化、CPU的检测、BIOS的设置以及内存检测等工作，然后开始转入保护模式；

H、 进入保护模式后，将会跳转去执行arch/x86/boot/compressed/head_32.S里面的startup_32，其主要设置一个基本的环境，如堆栈等；

I、   再往下就是调用/arch/x86/boot/compressed/misc.c里面的decompress_kernel，用来解压内核，当内核被解压到内存中之后，就可以调用它了；

J、   解压完内核，还要调用一个startup_32，这个不同于前面的那个，这个是位于/arch/x86/kernel/head_32.S里面的，主要工作是对页表进行初始化，并启动内存分页功能，初始化0号进程；

K、  startup_32执行完了之后，最后进入内核的主题函数start_kernel，该函数位于/init/main.c，自此完成linux的最后初始化。

以上就是机器启动linux的整个过程，主要是梳理了初始化实现的一个线索，暂时不深入分析。