第十一课：GRUB与vmlinuz的结构
在机器加电后， BIOS 会进行自检，然后由 BIOS 加载引导设备中的引导扇区。Linux系统下下，引导扇区通常是安装 GRUB 的一小段程序。最后 GRUB 会加载Linux 的内核映像 vmlinuz:
1 BIOS 到 GRUB
Linux通常是从硬盘中启动的，硬盘上第一个扇区（每个扇区 512 字节空间），被称为 MBR （主启动记录），其中包含有基本的 GRUB 启动程序和分区表，安装 GURB 时会自动写入到这个扇区，当MBR 被 BIOS 装载到 0x7C00地址开始的内存空间后， BIOS 将控制权转交给了 MBR 。内核源码自此开始：
流程如下：
1) 众所周知， CPU 只能运行内存中的程序，如果想要运行硬盘或 U 盘中的程序，通常将程序加载到 RAM 中。但是 RAM 在断电后就没法保存数据了。所以硬件工程师在设计 CPU 时，硬性的规定在加电的瞬间，强制将 CS 寄存器的值设置为 0xF000，IP 寄存器的值设置为 0xFFF0。在物理地址为 0xFFFF0处连接了一小块 ROM 芯片， BIOS 被固化在其中。
2) 现在， CS : IP 指向 0xFFFF0 这个位置，正是 BIOS 程序的入口地址， BIOS 正式开始启动。
3) BIOS 一开始会初始化 CPU
4) 接着检查并初始化内存，将自己的一部分复制到内存，最后跳转到内存中运行。
5) 接下来 BIOS 枚举本地设备进行初始化，并进行相关的检查，检查硬件是否损坏，这期间 BIOS 会调用其他设备上的固件程序。
6) 当设备初始化和检查步骤完成之后， BIOS 会在内存中建立中断表和中断服务程序，这是启动 Linux 至关重要的工作，因为 Linux 会用到它们。
具体操作为：BIOS 从内存地址（0x00000）开始用 1KB 的内存空间（0x00000 ~ 0x003FF）构建中断表，在紧接着中断表的位置，用 256KB 的内存空间构建 BIOS 数据区（0x00400 ~ 0x004FF），并在 0x0e05b 的地址加载了 8KB 大小的与中断表对应的中断服务程序。
2 GRUB 是如何启动的
MBR 中只有， 512 字节，其中还有 64 字节的分区表加 2 字节的启动标志，剩下的 446 字节空间无法装下 GRUB 这种大型通用引导器。
于是， GRUB 的加载分成了多个步骤，同时 GRUB 也分成了多个文件，其中最重要的是 boot.img 和 corc.img 。如下图所示：
其中， boot.img 被 GRUB 的安装程序写入到硬盘的MBR 中，同时在 boot.img 文件中的一个位置写入 core.img 文件占用的第一个扇区的扇区号。
core.img 文件是由 GRUB 安装程序根据安装环境时的环境信息，用其他 GRUB 的模块文件动态生成。如下图所示：
1) 如果从硬盘启动的话， core.img 中第一个扇区的内容就是 diskboot.img 文件，diskboot.img 文件的作用是读取 core.img 中剩余的部分到内存中。
2) 由于这时 diskboot.img 文件还不能识别文件系统，所以将 core.img 文件的全部位置以文件块列表的形式保存到 diskboot.img 文件中。以此确保 diskboot.img 文件找到 core.img 文件的剩余内容。
3) 将控制权交给 kernel.img 文件
4) 此时， core.img 文件中嵌入了足够多的功能模块，可以保证 GRUB 识别出硬盘分区上的文件系统，能够访问 /boot/grub 目录，并且可以加载相关的配置文件和功能模块，来实现相关功能。
GRUB2 大量使用了动态加载功能模块，使得 core.img 文件的体积变得足够小。而 GRUB 的 core.img 文件一旦开始工作，就可以加载 Linux 系统的 vmlinuz 内核文件。
2.1 详解 vmlinuz 文件结构
vmlinuz 文件是由 bzImage 文件复制而来的，由下面的代码可知生成 bzImage 文件需要三个依赖文件：setup.bin、vmlinux.bin，linux/arch/x86/boot/tools 目录下的 build：
build 只是一个 HOSTOS（正在使用的 Linux）下的应用程序，它的作用就是将 setup.bin、vmlinux.bin 两个文件拼接成一个 bzImage 文件，如下图所示：
至于 Makefile 如何形成这俩文件，已经跟着课程看过了，没有记录必要，如果未来的自己看到这篇笔记，又不知道怎么形成，回去看课程就好。
1.2 实践篇
1) 在 linux 目录下：make ARCH=x86_64
2) 再执行 make install,就会产生 vmlinux 文件
编译太慢了，这里不做记录了，等我编译完 linux 源码自然就能看到这个文件。
