9、Linux内核加载与启动流程详解

Linux内核加载与启动流程详解

1. 内核加载概述

在系统启动流程中，到特定阶段时，GRUB 2需将控制权交给内核。为实现这一交接，引导加载程序要完成两项主要任务：
- 将内核加载到内存中。
- 根据引导协议设置内核的一些字段。

引导协议规定了引导加载程序需传递或设置内核头的部分字段，如根设备名、挂载选项（ro 或 rw）、initramfs 名称、initramfs 大小等，这些字段被称为内核命令行参数，由 GRUB 或引导加载程序传递给内核。

GRUB 不会随意加载内核（/boot/vmlinuz），而是会将其加载到特定位置，该位置会因所使用的 Linux 发行版、版本以及系统的 CPU 架构而异。vmlinuz 是一个存档文件，由三部分组成：
| 部分 | 说明 |
| ---- | ---- |
| Header（第 1 部分） | 包含负责内核初始化设置的代码 |
| 内核设置代码（第 2 部分） | 用于内核的初始化配置 |
| vmlinux（第 3 部分） | 实际的压缩内核 |

2. 内核加载到内存后的初始步骤

当 GRUB 2 将内核加载到内存的特定位置后，内核存档文件 vmlinuz 会执行以下初始步骤：
1. 引导加载程序将内核加载到内存的特定位置后，由 arch/x86/boot/header.S 文件生成的二进制文件开始运行。
2. 可能会产生疑问：vmlinuz 是存档文件，引导加载程序尚未提取它，为何存档文件内的代码能运行？
- 简短答案是：由 arch/x86/boot/header.S 文件生成的二进