前言
對於 GRUB 的加載流程，網上絕大部分都是寫對 menu.lst, grub.cfg 這些 GRUB 配置文件的編寫流程，就像是寫腳本語言一樣，用些關鍵字就能讓 PC機能正確啟動桌面 Linux 了。但這只是 GRUB 的使用，而不是GRUB的分析。
本來是沒有想要探究 GRUB 的想法，直到我在自制toy kernel 的學習中進入了 “虛擬內存管理”這一章節。很多介紹虛擬內存管理的時候都會說到 Linux 的內存管理，Linux 內核會加載到系統 3G～4G 的虛擬內存中, 但 GRUB 是沒有開啟虛擬內存的，Linux 內核的加載是被誰，又是如何加載相應段到 3G～4G 區的呢。
分析 kernel
vmLinux
我們看下內核源碼編譯後的最原始文件 vmLinux。該文件是 ELF 文件，使用 readelf 讀下該文件的 Section header.
這裡只截了幾個段顯示，後面的段都類似. 可以看到這些需要加載的段的地址的確是在 0xC0000000 之後。但 vmLinux 並不是可引導的Linux 內核文件。
Linux啟動的相關信息一般都在 `/boot` 下，我們看下裡面的內容.
可以看到 grub 文件夾，grub 就是引導 Linux 進行啟動的 bootloader，我們看下 `/boot/grub/grub.cfg` 文件的內容。
menuentry 'Linux Mint 17 {
recordfail
gfxmode $linux_gfx_mode
insmod gzio
insmod part_msdos
insmod ext2
set root='hd0,msdos1'
linux /boot/vmlinuz-3.13.0-24-generic
initrd /boot/initrd.img-3.13.0-24-generic
}
帶有 linux 的一行就指定了啟動的內核，可以看到不是 vmlinux 文件，而是 vmlinuz 文件。
vmlinuz
搜索後可以看到 vmlinuz 是**可引導的，壓縮**的內核。 initrd 是"initial ramdisk" 的簡寫，是臨時的虛擬磁盤，暫時不討論。 因為我電腦上 vmlinuz 是64 bit的，對 64bit不太了解，所以找了個 32bit 的vmlinuz 文件來作解析。先試試`readelf`命令。
# readelf -S vmlinuz
readelf：錯誤： Unable to read in 0x7269 bytes of 節頭
readelf：錯誤： 不是 ELF 文件 - 它開頭的 magic 字節錯誤
不是 ELF 文件， 那試試 `objdump` 吧。
# objdump -afh vmlinuz
objdump: vmlinuz: 不可識別的文件格式
還是不行。
這個時候之所以會相當用這些命令看 vmlinuz 文件的段信息，因為在我的 toy kernel 中使用的是 ELF 文件，而且是使用 grub 加載的，對於 ELF 文件來說內部保護若干 section， 執行時這些 section 必須要在特地的內存地址上. 使用 `readelf` 查看toy kernel 的 section header 信息如下.
可以看到 Addr 段就是內核運行時這些段在內存中的地址。而加載我的內核的 grub 的配置如下
title toy kernel
root (fd0)
kernel /zkernel
module /initrd
vmlinuz 之所以叫做壓縮的內核，是因為它是使用 gzip 壓縮後得來，而且不單單是個純數據包，在文件開頭部分內嵌有 gzip 解壓縮代碼，相當於"自解壓"。我的內核需要由grub加載好相應的 section， 但 vmlinuz 都讀不出來段如何讓 grub 加載？
其實答案就在上面的 grub 配置文件裡，在 linux 中聲明內核使用的是 *linux* 關鍵字，在我的配置中聲明內核使用的卻是 *kernel*. 可以明確看出，grub對 linux 的加載是特殊對待的， 但具體怎麼特使對待，只能從源代碼裡看了。
如何在Ubuntu12.04/12.10中重裝或修復Grub2引導 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-11/74901.htm
Linux啟動引導過程 grub和mbr http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87923.htm
grub 的安裝與使用 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87682.htm
grub引導程序配置文件分析 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87547.htm
CentOS 6.4 grub加密碼 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87124.htm
CentOS GRUB引導錯誤無法進入系統解決辦法 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-11/108835.htm
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