深入解析嵌入式Linux内核启动与文件系统挂载

"嵌入式Linux内核启动分析" 在嵌入式系统中，Linux内核启动过程是一个关键的环节，它涉及到系统硬件初始化、内存管理、设备驱动等多个方面。本资源详细探讨了这一主题，特别是从`start_kernel`函数的角度进行深入解析。`start_kernel`是Linux内核启动流程中的核心函数，它负责执行一系列初始化任务，从而让操作系统能够正常运行。 Linux 2.6版本的内核启动时，首先会执行硬连线的汇编代码，这部分代码位于`arch/arm/kernel/head.S`中，主要任务是初始化CPU寄存器、设置堆栈、以及进行必要的内存和MMU（内存管理单元）的初步配置。一旦这些工作完成，控制权将传递给C语言实现的`start_kernel`函数。 `start_kernel`函数是整个内核初始化的起点，其内部包含多个阶段。首先，它会进行基本的硬件初始化，如时钟、中断控制器等。然后，内核会进行内存管理系统的初始化，包括页表的构建和内存分配器的设置。接下来，系统调用表、进程结构体、定时器系统等核心组件也会在此阶段被初始化。 在系统启动过程中，根文件系统（rootfs）的挂载也非常重要。根文件系统是内核启动后首次挂载的文件系统，用于提供基础的系统命令和工具。根文件系统可以是RAMFS、tmpfs、JFFS2等多种形式，根据实际应用需求选择。在嵌入式设备中，通常会使用轻量级的文件系统类型，以节省存储资源。 在根文件系统挂载后，内核会继续执行设备驱动的初始化，包括串口、网络接口、块设备等，使得硬件设备能被用户空间程序访问。此外，内核还会启动kswapd进程，用于处理内存交换操作，以及初始化调度器，准备迎接用户进程的执行。 资源中还提到了`Makefile`，这是构建系统的关键文件，用于编译和链接内核模块以及生成uImage。uImage是一种常见的嵌入式Linux内核镜像格式，包含了加载到内存并启动内核所需的信息。`Makefile`通常会指定编译选项、链接脚本、依赖关系等，确保正确生成可执行的内核映像。 最后，资源提到了`arm-linux-gnu-ld`，这是针对ARM架构的链接器，它负责将编译生成的对象文件链接成一个完整的可执行文件，即vmlinux。链接器会依据`vmlinux.lds`脚本来决定如何布局内存段，生成最终的二进制内核。 嵌入式Linux内核启动分析涵盖了从硬件初始化到根文件系统挂载，再到设备驱动和内核服务的启动等多个层面。理解这一过程对于开发和调试嵌入式系统至关重要，也是优化系统性能、解决启动问题的基础。