MIPS体系内核启动流程详解：压缩内核与entry点剖析

本文档分享了作者在理解和实践Linux内核启动过程中的个人心得，特别针对MIPS体系架构进行了深入探讨。首先，作者强调了在内核开发过程中，生成的三个关键文件vmlinuz、vmlinux和vmlinux32的作用，其中vmlinuz是可引导且压缩的内核文件，被放置在/boot目录下，并通过配置boot.cfg文件来指定启动选项。 当系统上电后，MIPS处理器从地址0xBFC00000开始执行，这个地址对应物理地址0x1FC00000，内核由引导程序负责加载到内存。对于压缩内核，会先执行_arch/mips/boot/compressed/head.S来初始化堆栈并解压内核映像，然后转而执行架构相关的head.S，如在MIPS体系下是(kernel_entry())函数。这个函数主要职责包括初始化内核堆栈、清理BSS段（未初始化的数据区域）、设置参数以及准备启动kernel_init()。 kernel_entry()函数位于kernel文件夹下的head.S，它涉及到了TLB（Translation Lookaside Buffer）初始化和Cache初始化，这是为了确保处理器能有效访问内存。接下来，函数会清理BSS段，这是初始化进程的重要步骤，因为BSS段通常包含了静态变量，清理它们是为了确保内存的正确初始化。 为了为第一个进程，也就是众所周知的init进程做准备，文章提到了`init_thread_union`结构体，它在`include/linux/sched.h`中定义。这个结构体包含了一个`thread_info`结构体实例和一个用于存储栈的数组。THREAD_SIZE宏定义了栈的大小，用于设置每个线程的堆栈空间。 总结来说，作者的内核启动心得主要包括内核引导过程的细节，如引导程序的作用、内核加载和初始化的流程，以及如何通过`kernel_entry()`函数进行体系结构相关的任务，如堆栈初始化和BSS段的清理。同时，文章还介绍了第一个进程特别是init进程的准备工作，通过`init_thread_union`结构体展示了内核为创建第一个进程所作的准备。