Linux启动揭秘：从3.10内核看X86与ARM

"本文详细介绍了Linux 3.10内核在X86和ARM平台上的启动过程，涉及GRUB、u-boot、initrd、根文件系统和设备树等关键环节。作者建议对操作系统有一定了解的读者进行实践操作，以增进理解。" Linux系统的启动是一个复杂的过程，涉及到硬件初始化、引导装载程序、内核加载和初始化等多个阶段。在Linux 3.10内核中，这个过程在不同平台上略有差异。 1. **X86启动流程**通常始于MBR（主引导记录）中的引导装载程序，如GRUB。GRUB负责加载内核映像和初始RAM磁盘（initrd）到内存中。内核映像包含已编译的内核代码和数据，而initrd是一个临时的文件系统，用于在内核完全启动前执行必要的驱动程序加载和初始化。 2. **ARM启动流程**通常由u-boot这样的Bootloader完成。u-boot在固件阶段后接管，执行硬件初始化，然后加载内核映像和设备树（Device Tree Blob），后者提供关于硬件配置的具体信息。 3. **内核映像生成**涉及编译和链接内核源码，生成可执行的vmlinuz文件。这个过程中，Kconfig和Makefile用于配置内核选项和构建流程。 4. **initramfs**是一种临时根文件系统，用于在启动早期加载必要的驱动程序，特别是当根文件系统位于非块设备（如网络或NFS）上时。在X86平台，initramfs可以是内建到内核映像的一部分，而在嵌入式系统中，可能需要通过busybox构建嵌入式根文件系统。 5. **设备树**在嵌入式系统中尤其重要，它描述了特定硬件平台的结构，包括CPU、内存、外设等。Linux内核使用设备树来动态配置硬件，使其能在多种硬件平台上运行。 6. **启动过程的最后阶段**，内核会找到并挂载真正的根文件系统，启动系统服务（如syslog、networking），并最终执行`/sbin/init`作为第一个用户空间进程，从而启动系统。 本文不仅适合对系统启动过程感兴趣的技术爱好者，也是 BSP（板级支持包）开发者的重要参考资料。不过，它并未涉及应用程序层面的内容，且假设读者已经具备C语言基础，对汇编、编译、链接过程有所了解，并对操作系统有基本概念。对于想要深入理解Linux启动原理的人来说，这篇文档提供了丰富的实践和理论指导。