Linux2.6内核启动流程.doc

#ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD if (initrd_start && !initrd_below_start_ok && page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)) < min_low_pfn) { printk(KERN_CRIT "initrd overwritten (0x%08lx < 0x%08lx) - " "disabling it.\n", page_to_pfn(virt_to_page((void *)initrd_start)), min_low_pfn); initrd_start = 0; } #endif Linux内核启动流程详解 在Linux操作系统中，内核启动是一个至关重要的过程，它涉及到从引导加载程序（如u-boot）向操作系统内核的平稳过渡。对于基于ARM架构的系统，这个过程通常从加载压缩的内核映像（zImage）开始。在文档中提到的`Linux2.6内核启动流程.doc`中，我们可以看到内核启动的一些关键步骤，特别是针对ARM平台的特定部分。 我们注意到一个关于`CONFIG_BLK_DEV_INITRD`的条件编译块，这部分代码检查初始化根文件系统（initrd）是否被覆盖。initrd是一个临时的文件系统，用于在主根文件系统可用之前提供必要的驱动程序和工具。如果initrd的起始地址低于最小低页帧号（min_low_pfn），那么initrd可能已经被破坏，因此内核会禁用它。 接下来，我们深入探讨Linux内核的启动流程： 1. **启动阶段**： - 在`arch/arm/boot/compressed/start.S`中，启动过程开始。这里使用汇编语言编写，以确保最小的内存占用和最快的执行速度。 - `start.S`中的代码首先进行一些基本的设置，如设置寄存器r0-r6、ip（r12）、sp（栈指针）等。 - 检查处理器模式，确保从u-boot进入内核时，系统处于supervisor模式（SVC32模式）。 2. **加载器信息校验**： - 检查当前运行的代码是否位于预期的地址，这通常是由于内核映像是在加载时被解压缩的，其实际运行地址可能与链接地址不同。 - 如果检测到地址不匹配，代码会进行调整，通过将所有相关寄存器（如r5, r6, r12, r2, r3, sp）加上适当的偏移量来适应新的加载位置。 3. **中断和异常处理**： - 关闭中断，防止在内核初始化期间发生未预期的中断事件。 - 确保处理器状态正确，例如，通过修改cpsr（current program status register）来设置适当的模式和权限。 4. **初始化标签（tags）**： - 在ARM架构下，atags（architecture tags）是一个传递参数给内核的机制，包括内存布局、串口配置等信息。 - r8寄存器保存了atags的指针，这对于内核的早期初始化至关重要。 5. **内存管理**： - 初始化内存管理系统，如页表和物理内存分配器，以便有效地管理系统的RAM资源。 6. **设备初始化**： - 驱动程序的加载和初始化，这通常涉及系统时钟、中断控制器、串口和其他基本硬件接口。 7. **根文件系统加载**： - 如果启用了initrd，内核会尝试挂载并使用它，直到找到永久的根文件系统为止。 8. **调度器和系统调用初始化**： - 初始化调度器，这是多任务操作的基础。 - 设置系统调用表，允许用户空间进程与内核交互。 9. **模块支持**： - 如果配置了模块支持，内核会准备好加载额外的可加载模块。 10. **启动用户空间**： - 内核启动第一个用户进程（通常是init进程），这标志着内核启动阶段的结束，控制权转交给用户空间，开始执行系统服务和应用程序。 整个启动流程非常复杂，涵盖了多个子系统和组件的初始化。不同的硬件平台可能有不同的启动步骤和细节，但基本流程大体一致。理解这个流程对于调试、优化和开发内核扩展至关重要。