Linux启动流程详解:从bootloader到内核初始化
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更新于2024-07-29
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"本文主要分析Linux系统的启动流程,包括bootloader如何启动内核以及内核启动地址的确定过程。"
在Linux系统启动时,整个流程可以分为两个主要阶段:bootloader启动内核和内核自身的初始化。
首先,我们来看bootloader启动内核的过程。Bootloader是操作系统加载前运行的一小段代码,它的主要任务是准备环境,将内核加载到内存,并传递必要的参数给内核。在描述的案例中,分析的是2.4.19内核版本,针对xscale平台。Bootloader通常会将以下三个参数传递给内核:
1. 第一个参数,通常放在寄存器R0中,一般设置为0。
2. 第二个参数,放置在R1中,表示机器类型ID。
3. 第三个参数,存储在R2中,是启动参数列表在RAM的起始地址。
Bootloader还会将可能存在的ramdisk和内核映像复制到RAM中,然后调用C语言形式的入口点启动内核。这个入口点的地址是KERNEL_RAM_BASE,参数包括机器类型号ARCH_NUMBER和参数列表的起始地址kernel_params_start。
一旦bootloader执行完这些操作,控制权就会交给内核。内核的启动地址是在RAM中的特定位置,这个位置的确定涉及到内核的链接脚本。以ARM架构为例,链接脚本`vmlinux.lds`位于`kernel/arch/arm/vmlinux.lds`,但实际的脚本是根据编译选项从如`vmlinux-armv.lds.in`等模板文件生成的。这个过程在`kernel/arch/arm/Makefile`中定义。
链接脚本`vmlinux.lds`对内核的各个部分进行布局,包括初始化代码、数据段、BSS段等,确保内核在加载后能够正确执行。当内核被加载到内存的预定位置后,它会开始执行初始化代码,进行硬件检测、内存分配、驱动程序加载等一系列复杂的初始化工作,直到最终进入用户空间并启动init进程,完成系统的启动。
Linux启动流程的分析涵盖了硬件交互、内存管理、初始化策略等多个方面,理解这一过程对于系统级编程和故障排查具有重要意义。通过深入学习,我们可以更好地优化系统性能,解决启动问题,甚至定制自己的内核。
2008-11-12 上传
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