基础——ARM系统的启动流程（boot loader，Linux 内核，文件系统之间的关系）

以三星的四核处理器Exynos4412为例，该开发板属于armv7架构，contexA9系列，32bit，cpu4核心1.5GHZ主频，eMMC 大小型号为：KLM4G。

ARM里面，启动MMU以后，我们编程看到的地址都是虚拟地址，经过MMU以后才是具体的物理地址。

4412在上电以后，MMU是关闭的，也就是说这个时候其实和单片机差不多，可以直接跑裸机程序（裸机程序，就是直接对CPU进行编程），就跟单片机一样，但是，在Linux启动以后，操作系统就会把MMU打开，也就是说，虚拟地址就会出现。

1. BootLoader启动过程

ARM上电后，是从0地址开始取指令执行，先看：

可以看出0地址在iROM中，即上电以后会执行它芯片内部iROM中的一段程序，这段程序是固化在芯片内部的，厂家烧进去的，我们看不到。iROM这段程序作用是什么？

答：它会做一些初始化的工作，同时大部分开发板都可以从TF卡启动，也可以从EMMC启动，还可以从USB启动，这些功能的切换就是通过IROM来实现的。

OM 就是启动方式，例如设置如下：

IROM程序会根据管脚设置（板子上可以搞个拨动开关），选择从eMMC中寻找启动程序，如果找不到有效程序，再选择从TF卡启动。继续：

已经知道，上电后，先执行iROM程序，会选择好从哪里启动（假如是eMMC），所以，自然而然的就去外部eMMC芯片找启动程序，找到以后，首先会拷贝8K的程序到内部RAM执行（垫脚石），这8k程序在BL1（BootLoader1）中，在这里得8k是被三星固化了隐藏起来的，看不到。执行BL1干嘛呢？

 BL1可以初始化系统时钟，UART，SDRAM等设备，然后会跑到BL2（Bootloader2）中，拷贝其内部程序到SDRAM中执行。BL2干嘛的呢？

BL2可以支持更强大的功能，它会把我们熟悉的真正的Bootloader（例如Uboot）拷贝到内存中执行，这样BootLoader就可以启动起来了。

2. 内核启动

上面介绍了加载引导程序的过程，包括固化在固件中的boot代码（看不见、不能改）和BootLoader（开发者移植）两大部分。但并不是所有嵌入式系统中，都必须有这两部分，有些就没有固件程序，因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成，同样是从地址0x00000000处开始执行，而这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。

bootloader一上电就拿到了cpu 的使用权，它当然得干一些初始化的工作啊，比如关闭看门狗、设置cpu 的运行模式、设置堆栈等等比较急迫的事情。当然还要对主板的一些其他硬件进行简单的初始化，比如外部DDR内存、网卡、显示屏、nand flash等等的初始化工作，最后当bootloader 完成它的使命之后就会把cpu 的使用权交给下一部分代码：kernel（内核） 。

内核启动的作用就是进行系统硬件探测及硬件驱动的初始化（比如SPI、蓝牙、以太网等等，所有的驱动都在里面），内核空间的相关工作已经完成，开始向用户空间转移，内核空间通过一个间接的initrd（一个虚拟的文件系统）向用户空间过度，然后开始挂载根文件系统。

3. 挂接文件系统

文件系统的百科解释：

文件系统是操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘，也有基于NAND Flash的固态硬盘）或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。

表现出来就是，可视化界面，用户对文件的复制、粘贴、删除等等操作。

文件系统实现对磁盘空间的统一管理，一方面文件系统对磁盘空间进行统一规划，另外一方面文件系统提供给普通用户人性化的接口。就好比仓库中的货架，将空间进行规划和编排，这样根据编号可以方便地找到具体的货物。而文件系统也是类似，将磁盘空间进行规划和编号处理，这样通过文件名就可以找到具体的数据，而不用关心数据到底是怎么存储的。

其过程：initrd ----> /sbin/init ----> /etc/inittab。

initrd是一个虚拟的文件系统，里面有lib、bin、sbin、usr、proc、sys、var、dev、boot等一些目录，其目录有点像真的/，所以我们称之为虚拟的根文件系统，作用就是将kernel和真的根文件系统建立关联关系，让kernel去initrd中加载根文件系统所需要的驱动程序，并以读写的方式挂载根文件系统，并让执行用户当中第一个进程init。

init执行完毕以后会启动系统内的/etc/inittab文件，来完成系统的初始化工作。

补充：Android系统 = 大改的Linux内核+Android文件系统