X86 PC

啟動第一步--加載BIOS
當你打開計算機電源,計算機會首先加載BIOS資訊,BIOS資訊是如此的重要,以至于計算機必須在最開始就找到它。這是因為BIOS中包含了CPU的相關資訊、裝置啟動順序資訊、硬碟資訊、記憶體資訊、時鐘資訊、PnP特性等等。在此之後,計算機心裡就有譜了,知道應該去讀取哪個硬體裝置了。
啟動第二步--讀取MBR
衆所周知,硬碟上第0磁道第一個扇區被稱為MBR,也就是Master Boot Record,即主引導記錄,它的大小是512位元組,别看地方不大,可裡面卻存放了預啟動資訊、分區表資訊。
系統找到BIOS所指定的硬碟的MBR後,就會将其複制到0×7c00位址所在的實體記憶體中。其實被複制到實體記憶體的内容就是Boot Loader,而具體到你的電腦,那就是lilo或者grub了。
啟動第三步--Bootloader
Boot Loader 就是在作業系統核心運作之前運作的一段小程式。通過這段小程式,我們可以初始化硬體裝置、建立記憶體空間的映射圖,進而将系統的軟硬體環境帶到一個合适的狀态,以便為最終調用作業系統核心做好一切準備。
Bootloader有若幹種,其中Grub、Lilo和spfdisk是常見的Loader。
我們以Grub為例來講解吧,畢竟用lilo和spfdisk的人并不多。
系統讀取記憶體中的grub配置資訊(一般為menu.lst或grub.lst),并依照此配置資訊來啟動不同的作業系統。
啟動第四步--加載核心
根據grub設定的核心映像所在路徑,系統讀取記憶體映像,并進行解壓縮操作。此時,螢幕一般會輸出“Uncompressing Linux”的提示。當解壓縮核心完成後,螢幕輸出“OK, booting the kernel”。
系統将解壓後的核心放置在記憶體之中,并調用start_kernel()函數來啟動一系列的初始化函數并初始化各種裝置,完成Linux核心環境的建立。至此,Linux核心已經建立起來了,基于Linux的程式應該可以正常運作了。
啟動第五步--使用者層init依據inittab檔案來設定運作等級
核心被加載後,第一個運作的程式便是/sbin/init,該檔案會讀取/etc/inittab檔案,并依據此檔案來進行初始化工作。
其實/etc/inittab檔案最主要的作用就是設定Linux的運作等級,其設定形式是“:id:5:initdefault:”,這就表明Linux需要運作在等級5上。Linux的運作等級設定如下:
0:關機
1:單使用者模式
2:無網絡支援的多使用者模式
3:有網絡支援的多使用者模式
4:保留,未使用
5:有網絡支援有X-Window支援的多使用者模式
6:重新開機系統,即重新開機
關于/etc/inittab檔案的學問,其實還有很多
啟動第六步--init程序執行rc.sysinit
在設定了運作等級後,Linux系統執行的第一個使用者層檔案就是/etc/rc.d/rc.sysinit腳本程式,它做的工作非常多,包括設定PATH、設定網絡配置(/etc/sysconfig/network)、啟動swap分區、設定/proc等等。如果你有興趣,可以到/etc/rc.d中檢視一下rc.sysinit檔案,裡面的腳本夠你看幾天的
啟動第七步--啟動核心子產品
具體是依據/etc/modules.conf檔案或/etc/modules.d目錄下的檔案來裝載核心子產品。
啟動第八步--執行不同運作級别的腳本程式
根據運作級别的不同,系統會運作rc0.d到rc6.d中的相應的腳本程式,來完成相應的初始化工作和啟動相應的服務。
啟動第九步--執行/etc/rc.d/rc.local
你如果打開了此檔案,裡面有一句話,讀過之後,你就會對此指令的作用一目了然:
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don’t
# want to do the full Sys V style init stuff.
rc.local就是在一切初始化工作後,Linux留給使用者進行個性化的地方。你可以把你想設定和啟動的東西放到這裡。
啟動第十步--執行/bin/login程式,進入登入狀态
此時,系統已經進入到了等待使用者輸入username和password的時候了,你已經可以用自己的帳号登入系統了。:)
嵌入式系統Linux啟動流程:
一個嵌入式 Linux 系統從軟體角度看可以分為四個部分:引導加載程式(Bootloader), Linux 核心,檔案系統,應用程式。
當系統首次引導時,或系統被重置時,處理器會執行一個位于Flash/ROM中的已知位置處的代碼,Bootloader就是這第一段代碼。它主要用來初始化處理器及外設,然後調用 Linux 核心。Linux 核心在完成系統的初始化之後需要挂載某個檔案系統作為根檔案系統(Root Filesystem),然後加載必要的核心子產品,啟動應用程式。這就是嵌入式Linux系統啟動過程 Linux 引導的整個過程。
根檔案系統是 Linux 系統的核心組成部分,它可以作為Linux 系統中檔案和資料的存儲區域,通常它還包括系統配置檔案和運作應用軟體所需要的庫。應用程式可以說是嵌入式系統的“靈魂”,它所實作的功能通常就是設計該嵌入式系統所要達到的目标。如果沒有應用程式的支援,任何硬體上設計精良的嵌入式系統都沒有實用意義。
從以上分析可以看出 Bootloader在運作過程中雖然具有初始化系統和執行使用者輸入的指令等作用,但它最根本的功能就是為了啟動 Linux 核心,讓我們進一步分析 Bootloader 和 Linux 核心在嵌入式系統中的關系和作用。
Reference:
http://blog.chinaunix.net/uid-26495963-id-3066282.html
http://blog.csdn.net/axdc_qa_team/article/details/6663806