在学习Linux，关于Linux启动和进程的一点学习分享给大家。之后还会有一文为Linux虚拟文件系统VFS的学习分享。
Linux操作系统的启动过程和进程树的形成
图1.Linux引导过程
操作系统启动之前一定是BIOS（Basic Input-Output System）最先启动来引导，CPU硬件逻辑中，加电后会将CS置为0xF000、IP置为0xFFF0，也就是说PC中存入0xFFFF0（ F000:FFF0H ），正是BIOS所在的位置。之后会进行 Power On Self Test 自检进行设备检查，最后开始引导启动Linux操作系统，真正有趣的就开始了。
BIOS由两部分组成：POST和Daemon运行时服务，BIOS按照硬件逻辑设计的顺序搜索处于活动状态并且可以引导的设备，设备可以是软盘、CD-ROM、网络上的某个设备，USB 闪存等等，通常Linux会从硬盘上的某个分区引导，其中有位于 0 道 0 柱面 1 扇区（即硬盘上第一个扇区（512Bytes/扇区））的MBR为主引导加载程序，当Linux从硬盘上被引导时，MBR被加载到RAM，然后BIOS将控制权交给MBR。
图2.MBR
MBR主引导加载程序从Partition分区表中查找可用的活动分区读入RAM并执行，作为次引导加载程序，主引导MBR和次引导可以分别称为第一阶段和第二阶段引导加载程序，次引导也是内核加载程序，用以加载 Linux 内核和初始 RAM 磁盘，这两个阶段的加载程序在x86中称为Linux Loader（LILO）或 GRand Unified Bootloader（GRUB）。将次阶段的引导加载程序加载到内存，就可以操作文件系统了，之后将内核映像和初始RAM磁盘initrd映像加载到内存中，LILO就将控制权交给了内核。
「initrd： 与内核绑定的，实际根文件系统可用之前挂载到系统中的一个初始根文件系统。https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-initrd.html」
内核映像不是一个可执行的内核，是一个压缩的内核映像（zImage），内核映像前面有一个程序，它控制内核解压和初始RAM磁盘initrd解压，并将其移入高端内存，然后此程序启动内核引导。
图3.Linux内核i386引导的主要函数流程
关于高端内存/低端内存。
来到了新的关键点，head.S这些汇编语言源程序用来初始化，之后的./init/main.c就是Linux内核的main函数！到这里，Linux启动后的第一个「用户空间进程（user-space process）」init（/sbin/init）诞生，这里也是进程树的起点，之后调度器就接管了控制权，任务交给了进程调度，通过下面所有的进程相关的算法和内容，一步步创建新的子进程，构建起进程树。
Linux进程的创建过程
fork()，of course.
Linux的进程状态和状态转换
Linux中进程有六种状态：
R，运行状态（Running/Runnable）：在运行队列里，可能在运行也可能在等待。
S，睡眠状态（Sleeping）：浅度睡眠，可以被中断。
D，磁盘睡眠状态（Disk sleep）：深度睡眠，不可被中断，比如磁盘写入时。
T，停止状态/追踪停止状态（Stopped/tracing stop）：通过SIGSTOP的signal信号停止进程，SIGCONT继续。
Z，僵尸状态（Zombie）：进程在推出过程中资源全被收回，只剩task_struct空壳。
X，死亡状态（Dead）：kernel⾥的do_exit()返回的状态，而不能在任务列表看到。
Linux操作系统中的几种典型的实际使用的进程调度方法
linux的调度程序由两个调度器组成：主调度器，周期性调度器(两者又统称为通用调度器(generic scheduler)或核心调度器(core scheduler))，主要有下面几种调度算法。
| 调度方法 | 描述 | 调度器类 |
|---|---|---|
| SCHED_NORMAL | 适用于普通进程 | CFS |
| SCHED_BATCH | 采用分时策略，根据动态优先级(可用nice()API设置） | CFS |
| SCHED_IDLE | 优先级最低，系统空闲时适用 | CFS-IDLE |
| SCHED_FIFO | 先入先出，适用于实时进程 | RT |
| SCHED_RR | 轮转，适用于实时进程 | RT |
| SCHED_DEADLINE | 基于Earliest Deadline First (EDF) 调度算法 | DL |
小记
别的平台好像没事，markdown排好了版导进了csdn总会变难看，考虑换自己的网站了。
2023-10-29，回看时图片已经失效，原来是IBM的网站改组了。
从官网找了半天，比如搜linuxboot之类的都没搜到，用中文搜“Linux 引导过程在 20,000 英尺处的视图”反而搜到了一堆乱转载的文章。好吧，也算是侵权转载的一点贡献了。