UBOOT

第一階段是從存儲介質(zhì)中讀取小部分程序到cpu中，這部分程序要完成引導(dǎo)linux所用的硬件的初始化，以及加載uboot其余程序到RAM中；

第二階段是繼續(xù)初始化必備硬件，加載linux鏡像到RAM中，把執(zhí)行權(quán)限交給linux，完成使命。

KERNEL

當(dāng)u-boot開始執(zhí)行bootcmd命令，就進(jìn)入linux內(nèi)核啟動階段

與u-boot類似，普通Linux內(nèi)核的啟動過程也可以分為兩個階段，但針對壓縮了的內(nèi)核如uImage就要包括內(nèi)核自解壓過程了。第一階段為內(nèi)核自解壓過程，第二階段主要工作是設(shè)置ARM處理器工作模式、使能MMU、設(shè)置一級頁表等，而第三階段則主要為C代碼，包括內(nèi)核初始化的全部工作，下面是詳細(xì)介紹。

一、Linux內(nèi)核自解壓過程

內(nèi)核壓縮和解壓縮代碼都在目錄kernel/arch/arm/boot/compressed，編譯完成后將產(chǎn)生head.o、misc.o、piggy.gzip.o、vmlinux、decompress.o這幾個文件，head.o是內(nèi)核的頭部文件，負(fù)責(zé)初始設(shè)置；misc.o將主要負(fù)責(zé)內(nèi)核的解壓工作，它在head.o之后；piggy.gzip.o是一個中間文件，其實是一個壓縮的內(nèi)核(kernel/vmlinux)，只不過沒有和初始化文件及解壓文件鏈接而已；

二、Linux內(nèi)核啟動第一階段stage1

承接上文，這里所以說的第一階段stage1就是內(nèi)核解壓完成并出現(xiàn)Uncompressing Linux...done,booting the kernel.之后的階段。該部分代碼實現(xiàn)在arch/arm/kernel【或者kernel-3.18\arch\arm64\kernel】的?head.S中，該文件中的匯編代碼通過查找處理器內(nèi)核類型和機(jī)器碼類型調(diào)用相應(yīng)的初始化函數(shù)，再建立頁表，最后跳轉(zhuǎn)到start_kernel()函數(shù)開始內(nèi)核的初始化工作。

三、Linux內(nèi)核啟動第二階段stage2

start_kernel函數(shù)是進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)核初始化后的入口函數(shù)，它主要完成剩余的與硬件平臺相關(guān)的初始化工作，在進(jìn)行一系列與內(nèi)核相關(guān)的初始化后，調(diào)用第一個用戶進(jìn)程－?init?進(jìn)程并等待用戶進(jìn)程的執(zhí)行，這樣整個?Linux內(nèi)核便啟動完畢

四、掛載根文件系統(tǒng)

根文件系統(tǒng)至少包括以下目錄：

?/etc/：存儲重要的配置文件。

?/bin/：存儲常用且開機(jī)時必須用到的執(zhí)行文件。

?/sbin/：存儲著開機(jī)過程中所需的系統(tǒng)執(zhí)行文件。

?/lib/：存儲/bin/及/sbin/的執(zhí)行文件所需的鏈接庫，以及Linux的內(nèi)核模塊。

?/dev/：存儲設(shè)備文件。

? 注：五大目錄必須存儲在根文件系統(tǒng)上，缺一不可。

Linux內(nèi)核啟動后的最后一個動作，就是從根文件系統(tǒng)上找出并執(zhí)行init服務(wù)。Linux內(nèi)核會依照下列的順序?qū)ふ襥nit服務(wù)：

1)/sbin/是否有init服務(wù)

2)/etc/是否有init服務(wù)

3)/bin/是否有init服務(wù)

4)如果都找不到最后執(zhí)行/bin/sh

找到init服務(wù)后，Linux會讓init服務(wù)負(fù)責(zé)后續(xù)初始化系統(tǒng)使用環(huán)境的工作，init啟動后，就代表系統(tǒng)已經(jīng)順利地啟動了linux內(nèi)核。啟動init服務(wù)時，init服務(wù)會讀取/etc/inittab文件，根據(jù)/etc/inittab中的設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化系統(tǒng)環(huán)境的工作。/etc/inittab定義init服務(wù)在linux啟動過程中必須依序執(zhí)行以下幾個Script：

?/etc/rc.d/rc.sysinit

?/etc/rc.d/rc

/etc/rc.d/rc.local

/etc/rc.d/rc.sysinit主要的功能是設(shè)置系統(tǒng)的基本環(huán)境，當(dāng)init服務(wù)執(zhí)行rc.sysinit時 要依次完成下面一系列工作：

(1)啟動udev

(2)設(shè)置內(nèi)核參數(shù)

執(zhí)行sysctl –p,以便從/etc/sysctl.conf設(shè)置內(nèi)核參數(shù)

(3)設(shè)置系統(tǒng)時間

將硬件時間設(shè)置為系統(tǒng)時間

(4)啟用交換內(nèi)存空間

執(zhí)行swpaon –a –e，以便根據(jù)/etc/fstab的設(shè)置啟用所有的交換內(nèi)存空間。

(5)檢查并掛載所有文件系統(tǒng)

檢查所有需要掛載的文件系統(tǒng)，以確保這些文件系統(tǒng)的完整性。檢查完畢后以可讀可寫的方式掛載文件系統(tǒng)。

(6)初始化硬件設(shè)備

????? Linux除了在啟動內(nèi)核時以靜態(tài)驅(qū)動程序驅(qū)動部分的硬件外，在執(zhí)行rc.sysinit時，也會試著驅(qū)動剩余的硬件設(shè)備。rc.sysinit驅(qū)動的硬件設(shè)備包含以下幾項：

??a)定義在/etc/modprobe.conf的模塊

? b)ISA PnP的硬件設(shè)備

? c)USB設(shè)備

(7)初始化串行端口設(shè)備

?Init服務(wù)會管理所有的串行端口設(shè)備，比如調(diào)制解調(diào)器、不斷電系統(tǒng)、串行端口控制臺等。Init服務(wù)則通過rc.sysinit來初始化linux的串行端口設(shè)備。當(dāng)rc.sysinit發(fā)現(xiàn)linux才能在這/etc/rc.serial時，才會執(zhí)行/etc/rc.serial，借以初始化所有的串行端口設(shè)備。因此，你可以在/etc/rc.serial中定義如何初始化linux所有的串行端口設(shè)備。

(8)清除過期的鎖定文件與IPC文件

(9)建立用戶接口

在執(zhí)行完3個主要的RC Script后，init服務(wù)的最后一個工作，就是建立linux的用戶界面，好讓用戶可以使用linux。此時init服務(wù)會執(zhí)行以下兩項工作：

(10)建立虛擬控制臺

?Init會在若干個虛擬控制臺中執(zhí)行/bin/login，以便用戶可以從虛擬控制臺登陸linux。linux默認(rèn)在前6個虛擬控制臺，也就是tty1~tty6，執(zhí)行/bin/login登陸程序。當(dāng)所有的初始化工作結(jié)束后，cpu_idle()函數(shù)會被調(diào)用來使系統(tǒng)處于閑置（idle）狀態(tài)并等待用戶程序的執(zhí)行。至此，整個Linux內(nèi)核啟動完畢。整個過程見圖4。