ARM Linux启动过程详解：从映像到运行

"本文档详细分析了ARM Linux的启动过程，包括非压缩和压缩内核映像的生成步骤，以及在AT91SAM9260EK开发板上的应用，基于Linux内核版本2.6.211。" ARM Linux的启动过程是一个复杂而重要的环节，它涉及到硬件初始化、引导加载器、内核加载和内核初始化等多个阶段。以下是这个过程的详细分析： 1. **引导加载器**： - 引导加载器是启动过程中最早运行的软件，负责加载内核到内存并传递控制权。在ARM架构中，常见的引导加载器有U-Boot和Liux Boot等。它们通常存储在ROM或闪存中，根据配置加载适当的内核映像。 2. **内核映像类型**： - **非压缩内核映像**（arch/arm/boot/Image）是未经压缩的ELF格式文件，直接包含完整的内核代码。由`makeImage`命令生成，由vmlinux（编译链接后的内核模块）通过`arm-linux-objcopy`转换得到。 - **压缩内核映像**（arch/arm/boot/compressed/zImage）是经过gzip压缩的内核映像，包含解压代码。由`makezImage`命令生成，首先使用gzip压缩非压缩内核，然后在`arch/arm/boot/compressed`目录下通过编译和链接处理生成vmlinux文件，最后再转换为二进制格式。 3. **启动流程**： - 当系统上电或复位后，硬件初始化，包括CPU、内存控制器和其他必要的外设。 - 引导加载器读取存储介质上的内核映像，将其加载到RAM的特定地址。 - 对于压缩内核，引导加载器执行解压缩代码，解压后得到非压缩内核映像。 - 内核映像开始执行，首先是初始化硬件环境，如设置中断控制器、时钟、设备初始化等。 - 接着，内核进行内存管理设置，如页表初始化、内存分配器初始化等。 - 然后，设备驱动程序初始化，使能各种设备功能。 - 系统启动初始化进程（通常是init进程），开始用户空间服务的启动。 - 最后，启动系统服务，如sysfs、procfs等，以及用户界面，完成启动过程。 4. **AT91SAM9260EK开发板**： - AT91SAM9260EK是一款基于ARM926EJ-S处理器的开发板，它在启动时会按照上述流程加载内核映像，具体过程可能根据开发板的引导加载器配置有所不同。 5. **内核版本2.6.211**： - 这个内核版本在Linux发展历史中属于较早的版本，但依然包含了许多基本的特性，如内核模块支持、内存管理优化等。 理解ARM Linux的启动过程对于调试、优化和定制内核至关重要，它有助于开发者深入理解系统的运行机制，从而更好地解决系统级问题。在实际应用中，可能需要根据具体的硬件平台和需求调整启动流程，例如选择合适的内核映像类型、定制引导加载器功能等。