ARM Linux 启动过程详解

"这篇文档详细分析了ARM Linux的启动过程，主要关注于在AT91SAM9260EK开发板上使用Linux内核版本2.6.21的启动流程，包括压缩和非压缩内核映像的生成步骤。" 在ARM架构的Linux系统中，启动过程是一个复杂且关键的环节，它涉及到硬件初始化、内核加载以及系统服务的启动等多个阶段。这篇文档详细介绍了这一过程，特别提到了压缩和非压缩内核映像的区别和生成方法。 首先，非压缩内核映像是实际的Linux内核代码，由`makeImage`命令生成。这个过程包括： 1. 内核模块编译和链接后，形成vmlinux文件，这是一个ELF（Executable and Linkable Format）格式的映像。 2. 使用`arm-linux-objcopy`工具将vmlinux转换成二进制格式的Image文件，供系统启动时加载。 其次，压缩内核映像则是为了减小存储占用，通过`makezImage`命令创建： 1. 使用gzip工具压缩非压缩内核的Image文件，生成piggy.gz。 2. 在`arch/arm/boot/compressed`目录下，编译head.S、piggy.s和vmlinux-lds，这些文件包含了解压代码和数据段定义。 3. 同样利用`arm-linux-objcopy`，将压缩后的vmlinux转换为二进制格式的zImage。 文档中还附有这两种内核映像生成过程的流程图，帮助理解每个步骤。 启动过程中，系统首先执行Bootloader，如U-Boot，它负责加载内核映像到内存中。对于压缩内核，Bootloader会找到解压代码并执行，解压内核后再跳转到解压后的内核入口点开始执行。非压缩内核则直接从内存中的地址开始运行。 启动过程的主要阶段包括： 1. **BIOS或固件初始化**：硬件初始化，如时钟设置、内存检测等。 2. **Bootloader**：加载内核映像到内存，可能还包括设备树（Device Tree Blob）等信息。 3. **Kernel Bootstrap**：内核开始运行，执行初始化代码，包括内存管理、设备驱动初始化等。 4. **Kernel Main**：设置内核栈，调用`start_kernel()`函数。 5. **System Initialization**：启动各种子系统和服务，如文件系统、网络、调度器等。 6. **User Space**：启动init进程，这是系统的第一个用户态进程，通常会继续启动其他系统服务和应用。 整个启动流程涉及了多个层次的代码和配置，理解这一过程对于调试和优化嵌入式系统至关重要。这篇文档提供的详细信息对于开发者来说是宝贵的参考资料。