Linux内核加载顺序：探索世界的秘密
1. 引言
Linux内核是操作系统的核心部分，负责管理系统的核心功能和资源。内核的加载顺序直接影响着系统的运行效率和稳定性。本文将探索Linux内核的加载顺序，揭示其中的秘密。
2. 内核的启动
2.1 提交引导加载程序
在系统启动时，计算机首先加载引导加载程序（bootloader），通常是GRUB（GRand Unified Bootloader）。引导加载程序负责初始化硬件设备，并加载内核镜像到内存中。
3. 内核的加载
3.1 解压内核镜像
一旦引导加载程序加载了内核镜像，它需要将其解压缩。内核镜像通常被gzip压缩，因此需要解压缩后才能使用。解压缩后的内核将会被加载到内存中。
zImage, boot new Linux kernel
decompress kernel
3.2 设置内核运行环境
在内核加载到内存后，系统会设置内核的运行环境。这包括初始化内核的数据结构、设置内核堆栈、建立中断向量表等。这些操作是确保内核能够正确运行的重要步骤。
setup_arch(&thearc);
setup_processor(&thearc, command_line);
parse_early_param();
rank_fixup();
lock_kernel();
early_lock_needed;
3.3 检测和初始化硬件
接下来，内核会检测和初始化硬件设备。这包括处理器、内存、外部设备等。通过与设备驱动程序交互，内核能够识别和配置系统中的硬件资源。
init_IRQ();
init_ISA_dma();
dt_machine_init();
init_per_cpu_first_chunk();
initmem_init();
setup_node_bootmem();
trap_init();
smp_setup_processor_id();
clocksource_init();
sched_clock_init();
timekeeping_init();
3.4 启动初始化进程
最后，内核会启动初始化进程（init process）。初始化进程是用户空间的第一个进程，是系统的"父进程"，负责启动和管理其他进程。它是所有用户空间的基础，并启动诸如系统服务和命令行终端等关键组件。
init_post();
kernel_init();
mm_init();
vfs_caches_init();
kmem_cache_init();
lockdep_init();
set_task_rq_##_##init(current);
hrtimers_init();
rest_init();
4. 加载秘密的揭示
通过了解内核的加载顺序，我们可以看到其中的一些秘密。首先，内核的加载需要经历一系列复杂的步骤，包括解压缩、初始化环境、硬件检测和初始化等。这些步骤确保了内核能够正确运行和管理系统资源。
其次，内核加载的每个步骤都是精心设计的，旨在提高系统的性能和稳定性。例如，设置内核运行环境和初始化硬件设备是确保内核能够正确运行的关键步骤。同时，启动初始化进程是为了初始化用户空间，并启动其他关键进程。
最后，了解内核加载的顺序有助于开发人员理解系统的工作原理，并进行性能优化和故障排查。通过深入了解内核加载的每个步骤，我们可以更好地理解系统的运行机制，从而提高系统的效率和稳定性。
5. 结论
Linux内核加载顺序揭示了系统启动的一些秘密，包括内核镜像的解压缩、环境的初始化、硬件的检测与初始化以及启动初始化进程等步骤。了解这些步骤不仅可以帮助开发人员优化系统性能，还有助于故障排查和系统调优。Linux内核加载顺序就像打开一扇通向探索世界的大门，让我们更深入地了解操作系统的核心。