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Linux作為一款開源操作系統(tǒng)，得到了廣泛的應(yīng)用和支持。其內(nèi)核啟動過程是操作系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，理解和掌握該過程對于深入理解Linux系統(tǒng)的運(yùn)作有著重要意義。本文將對Linux內(nèi)核啟動過程進(jìn)行分析和探究。
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Linux內(nèi)核啟動過程
內(nèi)核啟動過程是指從計(jì)算機(jī)開機(jī)開始，經(jīng)過一系列的證硫、硬件初始化和準(zhǔn)備工作，最終加載Linux內(nèi)核，并將控制權(quán)交給內(nèi)核的過程。根據(jù)啟動過程的不同階段，可以將其分為BIOS、Boot loader、kernel三個(gè)階段。
1. BIOS階段
BIOS（Basic Input/Output System）是一種系統(tǒng)固件，它是計(jì)算機(jī)硬件的低級接口程序。當(dāng)計(jì)算機(jī)開機(jī)時(shí)，BIOS會首先運(yùn)行并檢查計(jì)算機(jī)硬件的各項(xiàng)情況，包括CPU、RAM、硬盤、鼠標(biāo)、鍵盤等。檢查完成后，BIOS會按照預(yù)定的順序（通常是從硬盤、CD-ROM、USB等設(shè)備中）查找引導(dǎo)扇區(qū)（boot sector），并加載該扇區(qū)的代碼到內(nèi)存中，將控制權(quán)交給引導(dǎo)扇區(qū)。
2. Boot loader階段
引導(dǎo)扇區(qū)包含Boot loader程序的代碼。Boot loader程序的主要功能是加載Linux內(nèi)核并準(zhǔn)備好內(nèi)核運(yùn)行環(huán)境。在此階段，Boot loader程序通常需要完成以下幾個(gè)主要任務(wù)：
（1）檢測和初始化硬件環(huán)境，如硬盤、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)接口等。
（2）讀取并加載內(nèi)核到內(nèi)存中。由于內(nèi)核具有非常龐大的體積，因此需要分成若干個(gè)部分（如vmlinuz、initrd等）進(jìn)行加載。
（3）設(shè)置內(nèi)核啟動參數(shù)。內(nèi)核啟動參數(shù)通常包括rootfs根文件系統(tǒng)、init進(jìn)程、內(nèi)存分配方式、啟動模式等，這些參數(shù)都會影響內(nèi)核的初始化和運(yùn)行。
（4）跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核入口。Boot loader程序?qū)⒖刂茩?quán)交給內(nèi)核入口，內(nèi)核開始執(zhí)行。
3. Kernel階段
Linux內(nèi)核啟動后，會根據(jù)啟動參數(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行初始化和配置。具體包括以下幾個(gè)步驟：
（1）初始化內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。內(nèi)核需要建立一系列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如進(jìn)程管理結(jié)構(gòu)、文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等。
（2）初始化CPU。內(nèi)核需要對CPU進(jìn)行初始化工作，如配置頁表、初始化中斷向量表等。
（3）初始化內(nèi)存管理。內(nèi)核需要初始化內(nèi)存管理結(jié)構(gòu)，包括虛擬內(nèi)存映射、內(nèi)存碎片管理、頁面交換等。
（4）啟動init進(jìn)程。init進(jìn)程是Linux系統(tǒng)中的用戶空間進(jìn)程，它負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的初始化和啟動，并成為系統(tǒng)進(jìn)程管理和調(diào)度的起點(diǎn)。
（5）加載并初始化驅(qū)動程序。Linux內(nèi)核支持多種硬件設(shè)備和接口，不同設(shè)備需要不同的驅(qū)動程序。內(nèi)核會自動掃描并加載硬件驅(qū)動程序，并完成驅(qū)動程序的初始化。
Linux內(nèi)核啟動過程是一個(gè)從硬件機(jī)器直到Linux系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)雜過程，啟動過程需要經(jīng)過多個(gè)階段，其中包含了從硬件檢測到驅(qū)動程序的加載，再到用戶空間初始化進(jìn)程的啟動等一系列的工作。在操作系統(tǒng)運(yùn)行過程中，了解內(nèi)核啟動過程能夠?yàn)槲覀兎治龊徒鉀Q多種運(yùn)行問題提供重要線索，從而更好地理解Linux系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理，更加玩熟練地應(yīng)用和調(diào)試該操作系統(tǒng)的運(yùn)作。
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ARM linux內(nèi)核啟動時(shí)幾個(gè)關(guān)鍵地址
1.內(nèi)核啟動地址
ZTEXTADDR
解壓代碼運(yùn)行的開始地址。沒有物理地址和虛擬地址之分，因?yàn)榇藭r(shí)MMU處于關(guān)閉輪滲狀態(tài)。這個(gè)地址不一定時(shí)RAM的地址，可以是支持讀寫尋址的flash等存儲中介。
Start address of decompressor. here’s no point in talking about virtual or physical addresses here, since the MMU will be off at the time when you call the decompressor code. You normally call the kernel at this address to start it booting. This doesn’t have to be located in RAM, it can be in flash or other read-only or read-write addressable medium.
在arch/arm/搭指boot/compressed/Makefile中說的很明確
#
# We now have a PIC decompressor implementation. Decompressors running
# from RAM should not define ZTEXTADDR. Decompressors running directly
# from ROM or Flash must define ZTEXTADDR (preferably via the config)
# FIXME: Previous assignment to ztextaddr-y is lost here. See SHARK
ifeq ($(CONFIG_ZBOOT_ROM),y)
ZTEXTADDR := $(CONFIG_ZBOOT_ROM_TEXT)
ZBSSADDR := $(CONFIG_ZBOOT_ROM_BSS)
else
ZTEXTADDR :=
ZBSSADDR := ALIGN(8)
endif
ZRELADDR
內(nèi)核啟動在RAM中的地址。壓縮的內(nèi)核映像被解壓到這個(gè)地址，然后執(zhí)行。
This is the address where the decompressed kernel will be written, and eventually executed. The following constraint must be valid:
__virt_to_phys(TEXTADDR) == ZRELADDR
The initial part of the kernel is carefully coded to be position independent.
一般定義在項(xiàng)目目錄下，比如：
arch/arm/mach-at91/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-at91/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-cns3xxx/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-davinci/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0xc
arch/arm/mach-davinci/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-dove/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-ebsa110/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-exynos/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/臘枝脊arm/mach-footbridge/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-gemini/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-gemini/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-integrator/Makefile.boot: zreladdr-y+= 0x
arch/arm/mach-iop13xx/Makefile.boot: zreladdr-y += 0x
在arch/arm/boot/Makefile中被賦值：
ZRELADDR := $(zreladdr-y)
PARAMS_PHYS := $(params_phys-y)
INITRD_PHYS := $(initrd_phys-y)
… …
ifneq ($(LOADADDR),)
UIMAGE_LOADADDR=$(LOADADDR)
else
ifeq ($(CONFIG_ZBOOT_ROM),y)
UIMAGE_LOADADDR=$(CONFIG_ZBOOT_ROM_TEXT)
求助各位大俠linux內(nèi)核啟動遇到的問題
打開終端，輸入rpm -qa|grep kernel,執(zhí)行，會顯示陵肆纖你安裝的內(nèi)核 然后 sudo yum remove XXXX（我用是fedora,ubuntu用的好像不是yum） XXXX表示你安裝尺仿的的舊雹坦版本，就可以卸載舊內(nèi)核
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