一、zImage是怎樣煉成的？
zImage是linux內核編譯之後產生的最終文件，它的生成過程比較複雜，這裏不談編譯過程，只聊聊編譯的最後階段：
1. arm-linux-gnu-ld用arch/arm/kernel/vmlinux.lds、arch/arm/kernel/head.o、
arch/arm/kernel/init_task.o、各子目錄下的built-in.o、lib/lib.a 、arch/arm/lib/lib.a生成頂層目錄下的vmlinux （根據arch/arm/kernel/vmlinux.lds來鏈接 0xc0008000）
2. 生成system.map, 置於頂層目錄之下。
3. arm-linux-gnu-objcopy，去掉頂層vmlinux兩個段-R .note -R .comment
的調試信息，減小映像文件的大小，此時大概3M多，生成arch/arm/boot/Image。
4. gzip -f -9 < arch/arm/boot/compressed/../Image > arch/arm/boot/compressed/piggy.gz，讀入arch/arm/boot/Image的內容，以最大壓縮比進行壓縮，生成arch/arm/boot/compressed/目錄下的piggy.gz。
5. arm-linux-gnu-gcc，在arch/arm/boot/compressed/piggy.S文件中是直接引入piggy.gz的內容（piggy.gz其實已經是二進制數據了），然後生成arch/arm/boot/compressed/piggy.o文件。下面是piggy.S的內容
其中所選擇的行就是加入了piggy.gz的內容，通過編譯生成piggy.o文件，以備後面接下來的ld鏈接。
6. arm-linux-gnu-ld，在arch/arm/boot/compressed/piggy.o的基礎上，加入重定位地址和參數地址的同時，加入解壓縮的代碼（arch/arm/boot/compressed/head.o、misc.o）,最後生成arch/arm/boot/compressed目錄的vmlinux，此時在解壓縮代碼中還含有調試信息（根據arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds來鏈接 0x0）vmlinux.lds開始處。
注意到了27行的嗎？*(.piggydata)就表示需要將piggydata這個段放在這個位置，而piggydata這個段放的是什麼呢？往後翻翻，看看第五步的圖片，呵呵，其實就是將按最大壓縮比壓縮之後的Image，壓縮之後叫piggy.gz中的二進制數據。
7. arm-linux-gnu-objcopy，去掉解壓縮代碼中的調試信息段，最後生成arch/arm/boot/目錄下的zImage。
8. /bin/sh
/home/farsight/Resources/kernel/linux-2.6.14/scripts/mkuboot.sh -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -n 'Linux-2.6.14' -d arch/arm/boot/zImage arch/arm/boot/uImage
調用mkimage在arch/arm/boot/zImage的基礎上加入64字節的uImage頭，和入口地址，裝載地址， 最終生成arch/arm/boot/目錄下的uImage文件。
實際上zImage是經過了高壓縮之後在和解壓縮程序合併在一起生成的。知道了這些之後，我們就可以給linux的啓動大致分成3段：zImage解壓縮、kernel的彙編啓動階段、kernel的c啓動階段。
前兩個階段因爲都是彙編寫成的，代碼讀起來晦澀難懂，內存分佈複雜，涉及MMU、解壓縮等衆多知識。如果有對這部分感興趣的，可以自行分析，遇到問題可以上網查資料或者找我，這裏就不詳細分析了。下面是第二階段彙編啓動的主線，可以瞭解下：
1. 確定 processor type
2. 確定 machine type
3. 手動創建頁表
4. 調用平臺特定的cpu setup函數,設置中斷地址，刷新Cache，開啓Cache
(在struct proc_info_list中,in proc-arm920.S)
5. 開啓mmu I、D cache ，設置cp15的控制寄存器，設置TTB寄存器爲0x30004000
6. 切換數據（根據需要賦值數據段，清bss段，保存processor ID 和 machine type
和 cp15的控制寄存器值）
7. 最終跳轉到start_kernel
(在__switch_data的結束的時候,調用了 b start_kernel)
二、linux的c啓動階段
經過解壓縮和彙編啓動兩個階段，將會進入init/Main.c中的start_kernel()函數去繼續執行。(2.6.1x、2.6.2x和2.6.3x之間的差異比較大，下面的分析基於2.6.14)
1. printk(linux_banner)打印內核的一些信息，版本，作者，編譯器版本，日期等信
息。
2. 接下來執行是一個及其重要的函數setup_arch(),主要做一些板級初始化，cpu初始
化，tag參數解析，u-boot傳遞的cmdline解析，建立mmu工作頁表(memtable_init)，初始化內存佈局，調用mmap_io建立GPIO,IRQ,MEMCTRL,UART，及其他外設的靜態映射表，對時鐘,定時器，uart進行初始化, cpu_init():{打印一些關於cpu的信息，比如cpu id，cache 大小等。另外重要的是設置了IRQ、ABT、UND三種模式的stack空間，分別都是12個字節。最後將系統切換到svc模式}。
3. sched_init():初始化每個處理器的可運行隊列，設置系統初始化進程即0號進程。
4. 建立系統內存頁區(zone)鏈表 build_all_zonelists()。
5.printk(KERN_NOTICE "Kernel command line: %s\n", saved_command_line);打印出從uboot傳遞過來的command_line字符串，在setup_arch函數中獲得的。
6. parse_early_param()，這裏分析的是系統能夠辨別的一些早期參數（這個函數甚至可以去掉，__setup的形式的參數），而且在分析的時候並不是以setup_arch（&command_line）傳出來的command_line爲基礎，而是以最原生態的saved_command_line爲基礎的。
7. parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,
__stop___param - __start___param,
&unknown_bootoption);
對於比較新的版本真正起作用的函數，與parse_early_param()相比，此處對解析列表的處理範圍加大了，解析列表中除了包括系統以setup定義的啓動參數，還包括模塊中定義的param參數以及系統不能辨別的參數。
__start___param是param參數的起始地址，在System.map文件中能看到
__stop___param - __start___param是參數個數
unknown_bootoption是對應與啓動參數不是param的相應處理函數（查看parse_one()就知道怎麼回事）。
8. 在前面的setup_arch-àpaging_init-à memtable_init函數中爲系統創建頁表的時候，中斷向量表的虛地址init_maps,是用alloc_bootmem_low_pages分配的，ARM規定中斷向量表的地址只能是0或0xFFFF0000，所以該函數裏有部分代碼的作用就是映射一個物理頁到0或0xFFFF0000。
trap_init函數做了以下的工作：把放在.Lcvectors處的系統8個意外入口跳轉指令搬到高端中斷向量0xffff0000處，再將__stubs_start到__stubs_end之間的各種意外初始化代碼搬到0xffff0200處，等。
9. init_IRQ()
初始化系統中所有的中斷描述結構數組：irq_desc[NR_IRQS]。接着執行init_arch_irq函數，該函數是在setup_arch函數最後初始化的一個全局函數指針，指向了smdk2410_init_irq函數（in mach-smdk2410.c）,實際上是調用了s3c24xx_init_irq函數。在該函數中，首先清除所有的中斷未決標誌，之後就初始化中斷的觸發方式和屏蔽位，還有中斷句柄初始化，這裏不是最終用戶的中斷函數，而是do_level_IRQ或者do_edge_IRQ函數，在這兩個函數中都使用過__do_irq函數來找到真正最終驅動程序註冊在系統中的中斷處理函數。
10. softirq_init():內核的軟中斷機制初始化函數。
12. console_init():
初始化系統的控制檯結構，該函數執行後調用printk函數將log_buf中所有符合打印級別的系統信息打印到控制檯上。
13. profile_init()函數
/* 對系統剖析做相關初始化， 系統剖析用於系統調用*/
//profile是用來對系統剖析的，在系統調試的時候有用
//需要打開內核選項，並且在bootargs中有profile這一項才能開啓這個功能/*
profile只是內核的一個調試性能的工具，這個可以通過menuconfig中profiling support打開。
14. vfs_caches_init()
該函數主要完成的是文件系統相關的初始化，cache、inode等高速緩存的建
立，在mnt_init()函數中有註冊並初始化sysfs、rootfs文件系統，這裏只是在內存中建立他們的架構，創建了超級塊，並沒有真正掛載上去。關於這個rootfs需要說明的是，這個文件系統生命期更加短暫的，爲什麼？之前說的ramdisk大家是否還記得，ramdisk即將在後面釋放到內存空間，來代替這裏的rootfs出現在根目錄之下，而這個rootfs則退居二線，隱藏在一個二級目錄中。本來在非android的系統上，這個ramdisk也是一個暫時的文件系統，之後也會被真正的yaffs2之類的文件系統替換。不過呢，在android上，這個ramdisk還是掛載在根目錄下的，只是將system、userdata等真實文件系統掛載了對應的二級目錄下。
關於這部分ramdisk內容，有興趣的下來可以繼續探討。
15. mem_init():
最後內存初始化，釋放前邊標誌爲保留的所有頁面,這個函數結束之後就不能再使
用alloc_bootmem(),alloc_bootmem_low(),alloc_bootmem_pages()等申請低端內存的函數來申請內存，也就不能申請大塊的連續物理內存了。
16. 中間還省略了很多內容，涉及到很多東西，這裏也沒有時間詳細討論，有興趣的自
己研究代碼吧！下面直接跳到start_kernel()函數的最後的一個重要函數:rest_init()。
17. rest_init函數創建了兩個線程之後，自己調用cpu_idle()函數隱退了。
創建的第一個線程，習慣上我們將其叫做1號內核線程，第二個線程叫2號內核線程，因爲創建它們的父進程叫0號啓動進程。
說明一下：2.6.14的內核這裏只創建了一個內核線程叫init線程，而上面創建兩
個線程的內核版本至少都是2.6.2x了，所以爲了後面能和android的啓動接上，所以這裏開始linux轉到2.2.29去。
static noinline void __init_refok rest_init(void) __releases(kernel_lock)
{
int pid;
…
kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES);
kthreadd_task = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
…
cpu_idle();
}
kthreadd這個線程之前的部門交流會上討論過，新版本的linux將線程創建這個艱鉅的工作專門交給了這個叫kthreadd的線程來完成。
接下來既然0號啓動進程idle了，那麼剩下的工作就都轉移到線程kernel_init中去了。
18. kernel_init()
這個線程的任務還是比較艱鉅的，第一個重要任務就是調用函數
do_basic_setup()，先調用driver_init()來構建sysfs的目錄架構，然後調用do_initcalls()函數來一次執行linux編譯時設置的系統函數。
這裏主要工作就是註冊系統設備的驅動程序，關於driver和device的註冊順序，是可以互相交換，例如通常的三星平臺都有一個struct machine_desc結構體來描述平臺相關的啓動代碼：
MACHINE_START(SMDK2410, "SMDK2410") /* @TODO: request a new identifier and switch
* to SMDK2410 */
/* Maintainer: Jonas Dietsche */
.phys_io = S3C2410_PA_UART,
.io_pg_offst = (((u32)S3C24XX_VA_UART) >> 18) & 0xfffc,
.boot_params = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100,
.map_io = smdk2410_map_io,
.init_irq = s3c24xx_init_irq,
.init_machine = smdk2410_init,
.timer = &s3c24xx_timer,
MACHINE_END
所有devices的註冊都是在smdk2410_init()函數中調用函數：
platform_add_devices(smdk2410_devices, ARRAY_SIZE(smdk2410_devices));
來完成，所以drivers的註冊就放在後面了。不過這樣註冊是有一個壞處的，就是不能準確地控制driver代碼中probe的執行先後順序。
現在mtk平臺上的devices和drivers註冊順序想法，也就是先註冊上drivers，然後再註冊devices，這樣的話，就可以控制probe函數的執行先後。
include/linux/init.h文件中有這些優先級的定義：
#define pure_initcall(fn) __define_initcall("0",fn,0)
#define core_initcall(fn) __define_initcall("1",fn,1)
#define core_initcall_sync(fn) __define_initcall("1s",fn,1s)
#define postcore_initcall(fn) __define_initcall("2",fn,2)
#define postcore_initcall_sync(fn) __define_initcall("2s",fn,2s)
#define arch_initcall(fn) __define_initcall("3",fn,3)
#define arch_initcall_sync(fn) __define_initcall("3s",fn,3s)
#define subsys_initcall(fn) __define_initcall("4",fn,4)
#define subsys_initcall_sync(fn) __define_initcall("4s",fn,4s)
#define fs_initcall(fn) __define_initcall("5",fn,5)
#define fs_initcall_sync(fn) __define_initcall("5s",fn,5s)
#define rootfs_initcall(fn) __define_initcall("rootfs",fn,rootfs)
#define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6)
#define device_initcall_sync(fn) __define_initcall("6s",fn,6s)
#define late_initcall(fn) __define_initcall("7",fn,7)
#define late_initcall_sync(fn) __define_initcall("7s",fn,7s)
當然函數的執行屬性從1~7，通常我們見到的設備都是6、7級的。另外系統中所有的initcalll函數都是可以從linux根目錄下的system.map中查看得到。
接下來的一段代碼就是來釋放前面提到的ramdisk.img的：
if (!ramdisk_execute_command)
ramdisk_execute_command = "/init";
if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {
ramdisk_execute_command = NULL;
prepare_namespace();
}
釋放出來的ramdisk呈現出來的目錄就是android編譯出來之後，在out/…/root的目錄一樣了，這個目錄下有一個init可執行程序，下面就準備啓動它。
接着調用init_post()函數，來打開console設備，這個時候我們的控制檯就可以操作了，最後會執行以下代碼來尋找和啓動init程序：
if (execute_command) {
run_init_process(execute_command);
printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s. Attempting "
"defaults...\n", execute_command);
}
run_init_process("/sbin/init");
run_init_process("/etc/init");
run_init_process("/bin/init");
run_init_process("/bin/sh");
panic("No init found. Try passing init= option to kernel.");
這裏執行的init程序需要我們在u-boot傳給kernel的cmdline中使用init=/init
來告知kernel，或者kernel啓動代碼中直接寫死。否則在上面的那些目錄中找不到init的話，系統就用panic機制將這個警告信息保存在nand的panic分區，在下次啓動的時候，會自動將這個分區的信息輸出。
init進程是linux起來之後啓動的第一個用戶進程，android系統也就是在這個進
程的基礎上啓動的。進程號是1。