深入了解Linux启动过程

本文详细分析了Linux桌面操作系统的启动过程，涉及到BIOS系统、LILO 和GRUB引导装载程序，以及bootsect、setup、vmlinux等映像文件，并结合引导、启动原理和具体的代码实现机制由浅入深地进行了分析。
    初学者刚接触Linux桌面系统会感觉系统启动速度较慢，那么，为什么它的启动速度慢呢?本文就桌面系统的引导和启动过程展开分析，以期对初学者熟悉Linux有所帮助。
一、Linux系统的引导过程
    简单地说，系统的引导和启动过程就是计算机加电以后所要发生的事情， 比如，加电自检、引导程序的拷贝和执行、内核的拷贝和执行及用户程序的执行等。这个过程就是常说的bootstrap，我们把这些归纳为5个过程， 下面来逐一分析。
   1．BIOS执行阶段
    现代计算机系统的存储机制是“挥发”性的，一旦关机断电， 存储在内存中的信息。连同操作系统本身的映射就丢失了。所以，必须把操作系统(内核) 的映像存储在某些不“挥发” 的介质中，使得开机加电时由一个不“挥发”介质加载操作系统，并转入运行的过程。这就是引导，也称自举。这些不“挥发” 介质通常是指硬盘或软盘， 也可以是EPROM 或F1ash存储器，还可以是网络中别的节点。要想在开机时从不“挥发” 介质装入操作系统的映像，系统就要CPU在开机时能执行一段程序，这段程序本身必须存储在作为系统内存一部分的EPROM 或Flash等存储器中， 而且它们知道怎样才能从不“挥发” 介质装入操作系统的映像。事实上，各种CPU 被设计成一个加电后就从某个特殊的地址开始执行指令，所以这些不挥发存储器就被安置在这个位置上。比如在i386CPU系统中，计算机在加电的那一刻，RAM 芯片中所包含的是随机数据，还没有操作系统，在此刻有一个特殊硬件电路在加电时会在C P U 的一个引脚上产生一个RESET逻辑值，硬件电路设置RESET逻辑值以后，代码寄存器CS的内容为0xffff，而指令寄存器的内容为0。也就是说，CPU要从线性地址0xffff0开始处取第一条指令。硬件电路再把这个物理地址映射到RAM 芯片中，BIOS就存放在这里，这时候处理器就开始执行BIOS代码了。我们都知道BIOS中包含了几个中断驱动的低级程序，可以使用它们来初始化一些硬件设备，但它们是在实模式下工作的。其中实模式地址是由一个seg段和一个off偏移量组成的，相应的物理地址可以使用“seg*16+off” 来计算。
接下来BIOS要做的就是执行一系列的测试，看看到底系统中