内核启动流程
这里不提bootloader是怎么加载内核，只谈arm体系结构下linux内核如何启动的。
linux内核编译完成后生成vmlinux ELF格式文件，并经过压缩成bin格式的zImage内核映像。当bootloader经过初始化硬件把zImage影响调入内存中时，内核代码该怎么工作，才能将系统软件带入一个合适的环境。
首先zImage虽然为压缩过的文件，但并不是完全压缩了的，起始位置还有未压缩的代码，这部分代码就是解压缩，通过将后面的内核代码解压后，执行内核部分的代码，就是vmlinux。
在内核源码根目录下的Makefile中，关于vmlinux的生成规则：
vmlinux: $（vmlinux-lds） $（vmlinux-init） $（vmlinux-main） vmlinux.o $（kallsyms.o） FORCE
可以看出vmlinux的依赖有$（vmlinux-lds） $（vmlinux-init） $（vmlinux-main）。其中$（vmlinux-lds）是编译连接脚本，对于ARM平台，就是 arch/arm/kernel/vmlinux-lds文件。
$（vmlinux-init）也定义在顶层Makefile中，vmlinux-init := $（head-y） $（init-y）
head-y 在 arch/arm/Makefile 中定义：
head-y:= arch/arm/kernel/head$（MMUEXT）。o arch/arm/kernel/init_task.o
对于有MMU的处理器，MMUEXT 为空白字符串，所以arch/arm/kernel/head.o是第一个连
接的文件，而这个文件是由 arch/arm/kernel/head.S编译产生成的。
实际上，head.s程序在被编译成目标文件后与内核其他程序一起链接成system模块，head.s位于系统内核代码的最前端，处于内存绝对地址0处开始的地方。也是从这里开始，内核完全处于保护模式下运行。
1.head.S
程序的功能也比较单一。
1）设置处理器为 SVC 模式，关中断
2）读取 CPUID，调用__lookup_processor_type 查找处理器信息结构 proc_info
3）调用__lookup_machine_type 查找机器类型信息结构 machine_desc
4）调用__create_page_tables 函数为内核创建页面映射表
5）调用处理器底层初始化函数，初始化 MMU，Cache，TLB
6）跳转到__enalbe_mmu 函数，打开 MMU
7）跳转到__mmap_switched 函数，建立 C 语言运行环境（搬移数据段，清理 BSS 段），保
存 CPUID 和机器类型代码，最后跳转到 C 语言入口函数 start_kernel（）
head.s最终利用返回指令将预先放置在堆栈中的init/main.c程序的入口地址弹出，即start_kernel（），进而去执行main.c程序。
2.main.c
在main.c函数中，内核进行一系列的初始化工作，包括陷阱门、块设备、字符设备和tty，包括人工设置的第一个任务task0，等所有的初始化工作完成之后就设置中断允许标志和开启中断，main（）也转入到任务0中执行。
1.首先执行的是asmlinkage void __initstart_kernel（void）函数。
函数执行了一系列的初始化，中断机制初始化，定时器初始化，调度器初始化，软中断初始化，控制台初始化，最重要的是结构体系相关的初始化，在函数setup_arch（&command_line）中。
2.start_kernel（void）函数之后调用rest_init（）函数。
函数目的是创建一个入口点是 kernel_init（）函数的内核线程，然后调用 cpu_idle（）函数进入空闲状态。新创建的内核线程是系统的1号任务（pid =1），放入了调度队列中，而原先的初始化代码是系统的0号任务不在调度队列中的。
3. 因此1号任务投入运行，系统转而执行init（）函数。这个函数同样定义在 init/main.c 中。
kernel_init（）函数接着完成系统更高层次，比如驱动程序，根文件系统等等的初始化工作。其中的do_basic_setup（）函数比较重要，这个函数先调用 driver_init（）函数完成驱动程序的初始化，又通过 do_initcalls（）函数依次调用了系统中所有的初始化函数。
4. 在 init（）函数的最后，调用了init_post（）函数。该函数打开了控制台设备，然后，函数依次尝试执行以下几个外部程序：
1）由 ramdisk_execute_command 指定的外部程序，即内核启动参数“rdinit=XXX”指定的
程序
2）由 execute_command 指定的外部程序，即内核启动参数“init=XXX”指定的程序
3）/sbin/init 4）/etc/init
5）/bin/init 6）/bin/sh
这几个程序中任何一个加载执行成功，就进入了用户态，内核启动就宣告结束。
1号任务原先是个内核线程，加载外部程序后就有了自己的用户态空间，成为一个进程，这就是系统中所有进程的祖先 1 号进程。然后 1 号进程再执行用户态的初始化程序，例如处理/etc/inittab，创建终端，等待用户登录等等，系统启动完成。
内核压缩和解压缩代码都在目录kernel/arch/arm/boot/compressed，
编译完成后将产生vmlinux、head.o、misc.o、head-xscale.o、piggy.o这几个文件，
head.o是内核的头部文件，负责初始设置；
misc.o将主要负责内核的解压工作，它在head.o之后；
head-xscale.o文件主要针对Xscale的初始化，将在链接时与head.o合并；
piggy.o是一个中间文件，其实是一个压缩的内核(kernel/vmlinux)，只不过没有和初始化文件及解压文件链接而已；
vmlinux是(没有－－lw：zImage是压缩过的内核)压缩过的内核，就是由piggy.o、head.o、misc.o、head-xscale.o组成的。
在BootLoader完成系统的引导以后并将Linux内核调入内存之后，调用bootLinux()，
这个函数将跳转到kernel的起始位置。如果kernel没有压缩，就可以启动了。
如果kernel压缩过，则要进行解压，在压缩过的kernel头部有解压程序。
压缩过得kernel入口第一个文件源码位置在arch/arm/boot/compressed/head.S。
它将调用函数decompress_kernel()，这个函数在文件arch/arm/boot/compressed/misc.c中，
decompress_kernel()又调用proc_decomp_setup(),arch_decomp_setup()进行设置，
然后使用在打印出信息“UncompressingLinux...”后，调用gunzip()。将内核放于指定的位置。
以下分析head.S文件：
(1)对于各种Arm CPU的DEBUG输出设定，通过定义宏来统一操作。
(2)设置kernel开始和结束地址，保存architectureID。
(3)如果在ARM2以上的CPU中，用的是普通用户模式，则升到超级用户模式，然后关中断。
(4)分析LC0结构deltaoffset，判断是否需要重载内核地址(r0存入偏移量，判断r0是否为零)。
这里是否需要重载内核地址，我以为主要分析arch/arm/boot/Makefile、arch/arm/boot/compressed/Makefile
和arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds.in三个文件，主要看vmlinux.lds.in链接文件的主要段的位置，
LOAD_ADDR(_load_addr)＝0xA0008000，而对于TEXT_START(_text、_start)的位置只设为0，BSS_START(__bss_start)＝ALIGN(4)。
对于这样的结果依赖于，对内核解压的运行方式，也就是说，内核解压前是在内存(RAM)中还是在FLASH上，
因为这里，我们的BOOTLOADER将压缩内核(zImage)移到了RAM的0xA0008000位置，我们的压缩内核是在内存(RAM)从0xA0008000地址开始顺序排列，
因此我们的r0获得的偏移量是载入地址(0xA0008000)。接下来的工作是要把内核镜像的相对地址转化为内存的物理地址，即重载内核地址。
(5)需要重载内核地址，将r0的偏移量加到BSSregion和GOTtable中。
(6)清空bss堆栈空间r2－r3。
(7)建立C程序运行需要的缓存，并赋于64K的栈空间。
(8)这时r2是缓存的结束地址，r4是kernel的最后执行地址，r5是kernel境象文件的开始地址。检查是否地址有冲突。
将r5等于r2，使decompress后的kernel地址就在64K的栈之后。
(9)调用文件misc.c的函数decompress_kernel()，解压内核于缓存结束的地方(r2地址之后)。此时各寄存器值有如下变化：
r0为解压后kernel的大小
r4为kernel执行时的地址
r5为解压后kernel的起始地址
r6为CPU类型值(processorID)
r7为系统类型值(architectureID)
(10)将reloc_start代码拷贝之kernel之后(r5+r0之后)，首先清除缓存，而后执行reloc_start。
(11)reloc_start将r5开始的kernel重载于r4地址处。
(12)清除cache内容，关闭cache，将r7中architectureID赋于r1，执行r4开始的kernel代码。
下面简单介绍一下解压缩过程，也就是函数decompress_kernel实现的功能：
解压缩代码位于kernel/lib/inflate.c，inflate.c是从gzip源程序中分离出来的。包含了一些对全局数据的直接引用。
在使用时需要直接嵌入到代码中。gzip压缩文件时总是在前32K字节的范围内寻找重复的字符串进行编码，
在解压时需要一个至少为32K字节的解压缓冲区，它定义为window[WSIZE]。inflate.c使用get_byte()读取输入文件，
它被定义成宏来提高效率。输入缓冲区指针必须定义为inptr，inflate.c中对之有减量操作。inflate.c调用flush_window()
来输出window缓冲区中的解压出的字节串，每次输出长度用outcnt变量表示。在flush_window()中，还必
须对输出字节串计算CRC并且刷新crc变量。在调用gunzip()开始解压之前，调用makecrc()初始化CRC计算表。
最后gunzip()返回0表示解压成功。
我们在内核启动的开始都会看到这样的输出：
Uncompressing Linux...done, booting the kernel.
这也是由decompress_kernel函数内部输出的，它调用了puts()输出字符串，
puts是在kernel/include/asm-arm/arch-pxa/uncompress.h中实现的。
执行完解压过程，再返回到head.S中，启动内核：
call_kernel: bl cache_clean_flush
bl cache_off
mov r0, #0
mov r1,r7 @ restore architecturenumber
mov pc,r4 @ call kernel
下面就开始真正的内核了。