给你准备的Linux启动流程
讀者朋友提問：
昨天在后臺看到一個讀者朋友跟我說，發哥，你能不能講一下嵌入式Linux的開機流程，然后我看了下，我是沒有寫過這方面的文章，所以，就有了這篇文章。
回答：
我們都知道pc指針吧，我之前推薦大家看一本書叫《Linux內核藝術》，如果你們看了這本書，那么對開機流程什么的，就非常非常清楚了。我這里講的內容，也不過是九牛一毛，跟書籍里面的內容完整性相比，差距還是很大。不過，我可以把原理給大家說明清楚，看了我的文章后再去看書籍，可能效果會更加好。
按下電源鍵，打開電源
好了，我們繼續上面的內容，我們知道pc指針是指向當前需要執行程序的位置的，但是剛上電，什么都沒有，CPU需要去哪里找到要執行的程序呢？
這就需要預設置，我們需要固化一段代碼在ROM里面，然后預先設置CPU上電執行的第一條指令的地址，在X86里面是 FFFF:0000h 。在嵌入式設備里面，根據不同的芯片廠商可能會設置不同，原理很簡單，這個地址跟他們的啟動時序有關系，和分區也有關系，所以會做相對應的修改。
引導bootloader
最近在做mtk的相關平臺，還有一個preloader的概念，不管是什么loader，包括我們在x86上面說的BIOS，也就是basic input output system。都是為了引導系統服務的，系統起來的之前是內核，所以這些東西都是為了引導內核服務的。
我們上面不是說了第一條指令會指向一個固定的ROM地址嗎？這個地址里面執行的東西，從某種意義上來說也是bootloader的一部分。這些是概念性的東西，屬于幫忙內核引導的，都可以認為是bootloader的一部分。但是因為芯片設計，系統設計的原因，可能會細分一些。
比如，我現在做的MTK平臺，在里面會以因為在loader里面做插入USB的判斷，還有一些其他比較前期的開機判斷，比如SMPS（用來判斷AC轉換車工DC的供電是否正常）等等。
bootloaer是干什么吃的？
上面提了一些bootloaer的作用是用來引導內核的，正常bootloaer會分成兩個階段。
第一個階段就初始化一些基本的東西，讓第二階段的bootloader能夠正常運行。
第二個階段做的事情就比較多，比如初始化一些外設，正常我們需要初始化的外設是顯示和串口，顯示可以讓我們看到當前的界面，串口可以讓我們看到日志輸出。
在這之前，我們還需要初始化中斷向量，初始化內存，初始化定時器，看門狗，這些是比串口和現實屏更加重要的。
這些做完后，就要給內核造房子讓內核住進去，也就是說，我們把內核的鏡像加載進入內存，然后解壓，準備運行內核。
內核的運行環境準備好后，就把pc指針指向內核執行地址，之后就是內核在運行了。
內核會做什么事情呢？
從start_kernel開始，內核開始了它一生的漫長生涯~
內核剛起來的第一件事情就是檢查硬件了，內核還需要接收bootloader里面傳過來的東西，比如內存信息，中斷向量表，有了這些東西內核就沒有必要再去檢測一次了。
還有一個比較重要的，就是去掛載根文件系統，根文件系統是內核啟動的關鍵因素，沒有這個內核是不能正常運行了。
然后，就去執行一些內核模塊，我們寫的一些驅動，都是以內核模塊的形式存在的，這時候就去執行內核模塊的init函數。
上面之后，還需要準備用戶空間的東西，內核的存在是為了應用服務的，所以這里需要準備用戶空間執行的一些條件。
然后加載第一個init進程。
分享一張Android平臺的開機流程
上電的第一時間跑的是Boot ROM 里面的代碼，然后再去執行pre-loader，后面會到Little Kernel，然后再到kernel。
晚上跟同事討論的時候，提到一個問題，為什么pre-loader和Lk不能做成一起？
在LK里面運行的是一個C代碼編譯出來的產物，在pre-loader需要提前把這個環境搭建好。
唉，我還是畫個圖
整體的流程圖如下：
工作模式切換
嵌入式跟X86有點不一樣，嵌入式Linux的平臺很多，很多芯片廠商跟ARM簽約拿到ARM授權后，就可以開始做自己的芯片。
X86我們在學習的時候，知道在bootloader下跑實模式，然后到內核后就轉到保護模式。
ARM有7種工作方式，我們在不同的階段，會處在不同的工作方式中。
像一些成熟的手機方案，會加上modem芯片，開機的時候還需要和modem通信，復雜度又會增加一個檔次。說到這里，又不得不提到嵌入式和平臺強相關性的問題。
上面提到的《Linux內核設計的藝術》，有喜歡的同學在后臺回復，會有下載鏈接。
分享一個小故事，因為在朋友圈里真的太火了。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的给你准备的Linux启动流程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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