Linux啟動流程

1 Bootloader

對於一般的ARM處理器，CPU上電或複位執行第一條指令所在地址，即第一段程式Bootloader的開始地址，Bootloader一般存於Nor-flash(XIP)，支援晶片內執行。

Bootloader的功能可總結為：1)初始化CPU時鐘，記憶體，串口等。2)設定Linux啟動參數。3)載入Linux核心鏡像。Android源碼位於根目錄下的/bootable檔案夾。

系統正常啟動，運行Bootloader，初始化晶片，根據設定的啟動參數cmdline，載入Linux核心鏡像，將控制權交給核心。

系統在Bootloader模式下(非正常啟動模式)，可使用fastboot, mmcboot等工具燒寫核心和檔案系統，順便提一下，Android手機分區一般分為核心區boot.img，系統區system.img，使用者資料區userdata.img，資料恢複區recovery.img等。

2 Linux核心鏡像

核心鏡像被載入到記憶體，首先進行自解壓，zImage, bzImage或uImage的頭部都內嵌有解壓縮程式，最終將核心解壓到記憶體的指定位置，開始運行核心。

3 啟動核心

源碼位於/kernel/init/main.c，線索可歸納為：啟動核心start_kernel() => 初始化Linux各大模組 + rest_init() => 開啟核心線程kthreadd和kernel_init() => 初始化裝置驅動程式do_basic_setup() + init_post() => 開啟第一個使用者進程init。

3.1 start_kernel()

源碼位於/kernel/init/main.c的start_kernel()函數，完成初始化Linux系統的進程管理，記憶體管理，檔案系統等工作，可以說個個都是重量級的工作。

這裡有必要解釋下核心選項，因為Linux各個子系統的初始化都建立在核心選項的解析之後。

parse_early_param();
parse_args("Booting kernel", static_command_line, __start___param,
  __stop___param - __start___param, &unknown_bootoption);

1) 核心選項的註冊

通過__early_parm(str, fn)或__setup(str, fn)宏來註冊。兩者都調用__setup_param宏實現，它將註冊的核心選項str所關聯的函數fn存放到.init.setup節。

  

2) 核心選項的解析

兩次註冊對應兩次解析，即parse_early_param()和parse_param()，解析時，會在__setup_start和__setup_end之間尋找核心選項，當識別有核心選項時，即會調用相應的處理函數。核心解析完後，各個子系統的初始化就可通過kernel_init()=>do_basic_setup()=>do_initcalls()來完成。

3.2 reset_init()

開啟核心線程kthreadd和kernel_init，kthreadd用來運行kthread_create_list全域鏈表中的kthread，然後建立idle線程來佔用掉cpu閒置時間片。

核心線程又叫守護進程，關於核心線程和Linux普通進程的區別，歸納為以下三點：

• 核心線程執行的是核心中的函數，而普通進程只有通過系統調用才能執行核心中的函數。
• 核心線程只運行在核心態，而普通進程既可以運行在使用者態，也可以運行在核心態。
• 因為核心線程指只運行在核心態，因此，它只能使用大於PAGE_OFFSET(3G)的地址空間。另一方面，不管在使用者態還是核心態，普通進程可以使用4GB的地址空間。

3.3 kernel_init()

此時與體系相關的部分已經初始化完成，do_basic_setup()開始初始化裝置，完成外設及驅動程式(直接編譯進核心的模組)的載入和初始化。

3.4 init_post()

開啟init使用者進程，所謂Android的啟動流程從這裡才剛剛開始。

Android部分的啟動流程參考http://blog.csdn.net/qianjin0703/article/details/8468312