Linux内核启动解析：从u-boot到OS接管

"Linux2.6内核启动流程及其在ARM架构下的细节" 在Linux操作系统中，内核的启动流程是一个复杂且关键的过程，它决定了系统的初始化和运行环境的建立。在Linux 2.6版本中，这个过程尤其重要，因为它需要处理各种硬件初始化和驱动程序的加载。本节将深入探讨Linux 2.6内核在ARM架构下的启动流程，以及与initrd（初始RAM磁盘）相关的配置。 首先，让我们从内核的加载开始。在ARM架构中，内核通常以压缩的形式存储在引导加载程序（如u-boot）加载的位置，例如`arch/arm/boot/compressed/`目录下的文件。在这个阶段，`start.S`文件包含汇编语言代码，负责解压缩内核并转移到未压缩的内核镜像（vmlinux）。 当内核开始执行时，它首先检查处理器的状态。如果通过u-boot引导，系统已处于超级用户模式（SVC32模式），否则需要通过特定的指令切换到该模式。接着，内核会确保中断是关闭的，并进行必要的模式设置，以防止引导加载程序（如Angel）重新介入。 然后，内核开始处理链接地址和实际运行地址之间的差异。在ARM架构中，内核可能被解压缩到不同的内存位置运行，因此需要计算和更新寄存器，特别是r5寄存器中的zImage基地址，以适应这种变化。 关于initrd，这是在内核启动时提供额外文件系统支持的一种机制。在文档中，我们看到`CONFIG_BLK_DEV_INITRD`宏用于检查是否启用了initrd。如果initrd的起始地址低于最低物理页面（min_low_pfn），并且不满足`initrd_below_start_ok`条件，那么内核将打印警告信息并禁用initrd，以防止它覆盖其他重要数据。 启动流程继续涉及设置页表、初始化内存管理、设备检测和驱动程序加载等步骤。一旦这些基础服务准备就绪，内核将开始执行初始化脚本，加载模块，最终达到用户空间，启动第一个进程（通常是init）。 总结来说，Linux 2.6内核在ARM架构下的启动流程涉及解压缩、模式切换、地址修正、初始化内存管理、处理initrd以及进一步的系统设置。这个过程需要精确的控制和计算，以确保系统的稳定和安全启动。对于开发者和系统管理员来说，理解这一过程对于调试问题和优化系统性能至关重要。