前言

近期幾個月將Linux Kernel的大概研究了一下，以下須要進行深入具體的分析。主要將以S3C2440的一塊開發(fā)板為硬件實體。大概包含例如以下內(nèi)容：

1 bootloader分析，以uboot為主，結合詳細開發(fā)板的情況。我的目標是解釋清楚uboot的工作原理（說實話，分析過程中不太想被硬件綁架，可是須要以一個實際的樣例

來做分析）

2 kernel部分，這就非常多內(nèi)容了。打算從kernel啟動的流程開始分析。

3 除kernel本身外，還有非常多的知識，比如ld的輸入script分析等，這里會一起介紹。

kernel啟動流程概要

一：內(nèi)核Image的組成 1 ES（Embed System）啟動的時候，CPU加電，運行的第一條語句是Bootloader，這個很類似PC機上的BIOS。BL將內(nèi)核載入后，控制器移交給LK 2 LK運行的第一條語句是什么？vmlinux是單體的內(nèi)核表示。依據(jù)前面說的內(nèi)核編譯連接知識，第一條語句是head.S中（歷史原因，MD，有非常多文件都叫head.S） ?我們須要又一次分析一下內(nèi)核(這里就是zImage了)的組成，（方法非常easy，研究make的運行過程，通過make V=1 zImage能夠得到差點兒所有信息）

• vmlinux，這個是未壓縮、未strip的內(nèi)核模塊，ELF結構
• Image：二進制、未壓縮、可是strip后的內(nèi)核
• head.o：ARM相關的，由BL將控制權轉交給它。即前面提到的head.S生成
• pigg.gz：Image文件的gzip壓縮
• piggy.o：由piggy.S生成，這個S文件通過include Bin方式將Image包括進來。piggy的意思就是背負、肩扛。非常形象不是？
• misc.o：從上面看，涉及到一些解壓方面的內(nèi)容，而misc提供一些輔助函數(shù)
• vmlinux：悲催.....這個文件是head+pigg+misc構成的vmlinux。名字一樣不是？真的非常混淆！
• zImage：再由上面這個vmlinux壓縮而來

圖1非常好得展示了這個過程。
圖1 內(nèi)核的構成 3 piggy的故事 piggy.S非常有意思，建立了一個section，而且有一個標志來指示piggy.gz的邊界。 piggy相應的是一個叫bootstrap的image，注意，Bootstrap和Bootloader不一樣，它是在BL之后的一段代碼，用來 解壓kernel，設置內(nèi)存等作用。也能夠叫second stage boot。 ? 4 Bootloadre和BootstrapLoader BL和BSL的差別是什么？

• BL僅僅是初始化硬件，不依賴linux，不處理linux
• BSL在BL后執(zhí)行，依賴linux，由于要解壓linux。另外一個重要點就是BSL須要為LINUX的執(zhí)行建立環(huán)境

BSL的工作包含：

• head.O：初始化CPU等工作
• misc.O：解壓，重定位（比如將kernel移動到另外一個位置上） decompress_kernel
• 其它工作

init/main.c:start_kernel 啟動調(diào)用圖見圖2.
圖2 啟動調(diào)用流程圖 以下來分析這個啟動流程 1 kernel中的head.o分析：盡量保持CPU系列的通用，比如arm的CPU等初始化都在做。可是詳細板子（比如CPU+其它硬件）怎么初始化？這就是由mach文件夾中的初始化函數(shù)做到的。所以，kernel初始化分為：generic CPU初始化+詳細板子的初始化。head.o初始化后，跳轉到main.o的start_kernel，繼續(xù)后面的流程 2 start_kernel:(init/main.c)：start_kernel的轉移由head.O做的，只是代碼一般包括在更通用的head_common.S中 ?? 以后想做kernel的分析，就從main開始吧. start_kernel做了什么事情呢？

• 剛才僅僅是初始化了cpu相關的，而詳細和板子相關的由start_arch運行

3 kernel 參數(shù)分析：kernel command line。注意，這個參數(shù)是由BL傳遞給kernel的，只是這個參數(shù)又是誰設置的呢？又存在什么地方呢？這個line放在一個global的地方， ? 另外，kernel怎樣處理這些參數(shù)呢？有一個比較好的辦法，__set_up宏，將一些參數(shù)和相應的函數(shù)指針存在一個特殊的section中，然后循環(huán)調(diào)用這個section中的函數(shù)。（和驅動module中的非常像）。定義在init.h中。關于一些特殊參數(shù)的取值，在arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S中定義。（以后得去看看ld的manual了）__set_up這個宏另一個flags比方early，表示處理階段是否在early-stage做。標志有__init的section終于占用的內(nèi)存會被拋棄.. 4 子系統(tǒng)初始化：包含中斷、等。？section嵌套section？ 5 kernel_init進程：start_kernel最后會fork一個kernel_init進程，而原運行進程變成idle進程了.. 6 用戶空間的init進程:由kernel_init進程終于通過execve init完畢 7 參考文獻。ELP這本書給的參考文獻都巨強..
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《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux Kernel系列一：开篇和Kernel启动概要的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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