二手房交易网站排行,最好玩的网站,做微淘要开通网站吗,手机网站有吗Linux的启动过程概述
Linux内核的启动过程是一个复杂而又有序的流程#xff0c;涉及到硬件初始化、引导加载、内核初始化等多个步骤。以下是Linux内核的典型启动流程#xff1a;
BIOS/UEFI阶段#xff1a;
电源启动#xff1a;计算机通电后#xff0c;BIOS#xff08;…Linux的启动过程概述
Linux内核的启动过程是一个复杂而又有序的流程涉及到硬件初始化、引导加载、内核初始化等多个步骤。以下是Linux内核的典型启动流程
BIOS/UEFI阶段
电源启动计算机通电后BIOS基本输入/输出系统或UEFI统一扩展固件接口开始执行。 POST电源自检进行硬件自检检查系统中的硬件设备是否正常。 引导加载程序阶段
MBR/UEFI固件BIOS通过Master Boot RecordMBR或UEFI固件加载引导加载程序Boot Loader。 Boot Loader常见的引导加载程序包括GRUBGRand Unified Bootloader或LILOLInux LOader等。引导加载程序的作用是加载内核映像。 内核加载阶段
加载内核映像引导加载程序加载内核映像通常是vmlinuz到内存中。 初始化RAM磁盘如果有RAM磁盘ramdisk,则初始化RAM磁盘。 内核启动阶段
启动内核引导加载程序将控制权交给内核开始执行内核代码。 初始化内核数据结构内核初始化页表、中断描述符表IDT等数据结构。 启动第一个进程内核启动第一个用户空间进程通常是init。 初始化阶段
设备初始化内核开始初始化各种硬件设备包括CPU、内存控制器、输入输出控制器等。 文件系统初始化挂载根文件系统初始化文件系统模块。 初始化进程内核初始化其他重要的内核线程和进程。 用户空间阶段
启动用户空间用户空间初始化完成后控制权交给init或systemd等用户空间的第一个进程。 启动系统服务用户空间进程负责启动各种系统服务和用户应用程序。
内核的初次编译
编译内核之前需要先在 ubuntu 上安装 lzop 库
sudo apt-get install lzop编译脚本的内容如下 #!/bin/shmake ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- distcleanmake ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- imx_v7_defconfigmake ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- menuconfigmake ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- all -j16以上命令分别是清理工程配置工程打开图形配置页面执行make编译linux源码
Linux 工程目录分析
编译之后会有很多生成的文件具体的文件夹和主要文件作用如下 在 arch/arm/configs 中就包含有 I.MX6U-ALPHA 开发板的默认配置文件imx_v7_defconfig,执行“make imx_v7_defconfig”即可完成配置。arch/arm/boot/dts 目录里面是对应开发平台的设备数文件。arch/arm/boot 目录下会保存编译出来的 Image 和 zImage 镜像文件而 zImage 就是我们要用的 linux 镜像文件。arch/arm/mach-xxx 目录分别为相应平台的驱动和初始化文件比如 mach-imx 目录里面就是 I.MX 系列 CPU 的驱动和初始化文件。
linux内核的启动流程
在Linux 内核的连接脚本文件 arch/arm/kernel/vmlinux.lds文件中ENTRY指明了Linux的内核入口入口为 stextstext 定义在文件arch/arm/kernel/head.S。
stext 函数
Linux 内核启动之前要求如下
关闭 MMU。关闭 D-cache。I-Cache 无所谓。r00。r1machine nr(也就是机器 ID)。r2atags 或者设备树(dtb)首地址。
检查当前系统 在stext函数中它做的主要操作是确保CPU在SVC模式关闭中断读处理器的ID检查当前的系统是否支持当前的CPU这个就是通过比对proc_info_list 信息。
Linux 内核将每种处理器都抽象为一个 proc_info_list 结构体每种处理器都对应一个procinfo。因此可以通过处理器 ID 来找到对应的 procinfo 结构__lookup_processor_type 函数找到对应处理器的 procinfo 以后会将其保存到 r5 寄存器中。
同时该函数会验证设备数的合法性创建页表最终会调用__mmap_switched 函数。
__mmap_switched 函数
该函数定义在文件 arch/arm/kernel/head-common.S中。最终调用 start_kernel 来启动 Linux 内核start_kernel 函数定义在文件 init/main.c中。
start_kernel 函数
这个函数里面有很多的子函数实现的功能很复杂主要是进行系统各个异常的检测和各个设备模块的初始化。start_kernel 函数最后调用了 rest_init。
rest_init 函数
该函数定义在文件 init/main.c 中 该函数主要进行的是启动RCU锁调度器kernel_thread 创建 kernel_init 进程也就是的init 内核进程进程的PID是1在这个进程会实现由内核态带用户态的转变。接下来会调用函数 kernel_thread 创建 kthreadd 内核进程此内核进程的 PID 为 2。kthreadd,进程负责所有内核进程的调度和管理。也会创建空闲进程空闲进程的PID是0。
linux内核的移植过程
以I.MX6ULL EVK 开发板为参考然后将 Linux 内核移植到正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板上。
先对NXP官方开发板的linux内核进行修改和编译
修改顶层Makefile
ARCH ?ARM
CROSS_COMPILE ?arm-linux-gnueabihf-配置并编译 Linux 内核
make clean
make imx_v7_mfg_defconfig
make -j16Linux 内核编译完成以后会在 arch/arm/boot 目录下生成 zImage 镜像文件如果使用设备树的话还会在 arch/arm/boot/dts 目录下开发板对应的.dtb(设备树)文件。
在测试之前需要修改些环境变量烧录到 I.MX6U-ALPHA 开发板会提示提示内核崩溃因为 VFS(虚拟文件系统)不能挂载根文件系统。
在linux内核添加自己的开发板
添加开发板默认配置文件
将 arch/arm/configs 目 录 下 的 imx_v7_mfg_defconfig 重 新 复 制 一 份 命 名 为 imx_alientek_emmc_defconfig
cd arch/arm/configs
cp imx_v7_mfg_defconfig imx_alientek_emmc_defconfig后续可以使用以下命令配置内核
make imx_alientek_emmc_defconfig添加开发板对应的设备树文件
进入目录 arch/arm/boot/dts 中复制一份 imx6ull-14x14-evk.dts然后将其重命名为 imx6ull-alientek-emmc.dts
cd arch/arm/boot/dts
cp imx6ull-14x14-evk.dts imx6ull-alientek-emmc.dts.dts 是设备树源码文件编译 Linux 的时候会将其编译为.dtb 文件 需 要 修 改 文 件 arch/arm/boot/dts/Makefile 找 到 “ dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL)”配置项在此配置项中加入“imx6ull-alientek-emmc.dtb
编译脚本如下
#!/bin/sh
make ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihfimx_alientek_emmc_defconfig
make ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- menuconfig
make ARCHarm CROSS_COMPILEarm-linux-gnueabihf- all -j16后续就是进行主频的修改是能8线EMMC驱动修改网络设备保存修改后的图形化配置文件。
