u-boot的linux内核映像加载,Linux内核映像的生成过程

我就是我 2023-01-20 08:27 45阅读 0赞

在各种各样使用Linux的计算机系统中，系统启动的早期阶段，通常都会有这样一个环节，

boot loader程序将内核映像加载到内存中，然后跳转到映像的起始位置开始执行。

接下来，内核就跑起来了。

那么，这个内核映像到底是个什么东东呢。本文就来简单介绍一下Linux内核映像的生成过程。

不当之处，尽请指正。

(一)  编译内核源码得到原始的内核目标文件kernel.o

这其实也就是真正意义上的内核了。系统中实际运行着的内核，其实就是他了。

这是一个elf格式的目标文件。

这个目标文件的入口代码在head.S中。例如，对于arm而言，就是arch\\arm\\kernel\\head.S。

head.S执行到最后，会调用start\_kernel(位于init/main.c中)，从而进入C代码的世界。

内核目标文件的文件名，在不同架构的makefile中叫法可能不尽相同。我们这里就叫他 kernel.o 好了。

不同架构下的具体文件名，参见arch\\xxx\\boot\\compressed\\Makefile

另外，我们下文中所使用的文件名，也可能与makefile中的命名不一致。

不是不想一致，而是不同架构makefile中的命名确实不尽相同。

因此，我们这里为了表达的方便，就重新统一命名啦。

好了，kernel.o虽然是真正的内核，但他不是一下子就能运行起来的。就像火箭的发射需要发射架一样。

kernel.o要想跑起来，也需要再搭几个支架。

接下来的事情，就是一步步地在搭这个架子。

(二)  用objcopy工具给 kernel.o 减肥，得到kernel.bin

经过objcopy处理(其实就是二进制化)后，得到只剩下纯代码与数据的文件kernel.bin(raw binary格式)。

注意，kernel.bin已经不是elf文件了。他里面只有纯粹的指令与数据。

只所以这样做，是因为启动阶段的系统，软件环境很简陋，没有代码来分析elf文件的结构。

要加载一个程序，就是将他拷到内存中某个位置，然后跳到该位置执行。

因此，程序必须经过精心的链接，再去除所有不需要的信息，只留下纯粹的指令与数据。

要将一个elf文件二进制化，通过命令“objcopy -O binary  src\_file  dst\_file”即可。

(三)  用gzip压缩 kernel.bin 得到 piggy.gz

(四)  创建piggy.o用于包含piggy.gz文件的全部数据

piggy.o是一个elf文件，他内部包含了piggy.gz文件的全部数据。

piggy.o的目的，就是为了将piggy.gz作为数据与内核映像的其他部分进行链接。

在arm下，通过对arch\\xxx\\boot\\compressed\\piggy.S文件的编译，实现了piggy.o的创建。

在i386下，通过arch\\i386\\boot\\compressed\\vmlinux.scr链接脚本以及

arch\\i386\\boot\\compressed\\Makefile中类似如下的依赖关系，直接链接得到了piggy.o

$(obj)/piggy.o: $(src)/vmlinux.scr $(obj)/piggy.gz

(五)  将piggy.o及其他东东链接成vmlinux

将head.o、misc.o、piggy.o 链接成vmlinux。

对于arm来说，除了head.o、misc.o，可能还会将其他一些用到的东东链接进去。

(六)  生成最终的内核映像文件

a) 对于arm来说，步骤如下：

用objcopy工具给 vmlinux 减肥，得到zImage

vmlinux是elf文件，经过objcopy处理后，得到只剩下代码与数据的文件zImage(raw binary格式)。

注意，zImage已经不是elf文件了。

b) 对于x86来说，步骤与arm略有不同。

用objcopy工具给 vmlinux 减肥，得到vmlinux.bin(raw binary格式)。

再将bootsect(raw binary格式) 、setup(raw binary格式)与vmlinux.bin拼接到vmlinux.bin前面，得到bzImage。

其中，bootsect对应于arch\\i386\\boot\\bootsect.S，setup对应于arch\\i386\\boot\\setup.S。

这两个文件有什么用呢？

(1)  bootsect.S

其实是用于写到软盘的0扇区中(512字节)，用于从软盘启动Linux内核。在2.6的内核中，这个文件已经不起作用了。

因此，2.6的内核中如果跑到他，他就简单打印一点错误信息，告诉用户需要由boot loader加载内核。

然后让用户按任意键重启。

而boot loader(例如，grub)在加载内核后，并没有跳转到内核映像起始位置执行，而是跳过了前面的512字节，即跳过了bootsect.S的内容。

(2)  setup.S

一般来说，如果是从arm u-boot环境启动。u-boot会将单板基本硬件信息放到一个特定位置，然后内核可以由此获取硬件信息。

而对于pc机来说，则是由setup.S来获取(通过bios)基本硬件信息，放到合适的位置，然后内核再由此获取硬件信息。

如果安装内核的话，新编译的bzImage将被拷贝到类似/boot/vmlinuz-2.6.18-194.el5这样的路径，后者的路径则有可能同时再被更新到/boot/vmlinuz软链接中。这样一来，/boot/vmlinuz总是指向系统中最新安装的内核。

原文：http://blog.csdn.net/crazycoder8848/article/details/19156503

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，45人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 Vdsm磁盘映像

Vdsm磁盘映像 Vdsm公开每个都称为“存储域”的映像存储库，这些存储库可以由本地文件系统，NFS导出或LVM虚拟组来实现。图像包含1个或多个卷。卷类型卷具

比眉伴天荒/ 2023年10月08日 09:16/ 0 赞/ 65 阅读

相关 Cache的映像方法

注：写的时候忘记统一内存/主存的称呼，特别声明文中内存=主存。阅读本文建议画图辅助理解 Cache是什么 cache高速缓冲存储器一种特殊的存储器子系统，其中复制了主存

Myth丶恋晨/ 2023年06月12日 08:40/ 0 赞/ 38 阅读

相关 linux c三种内存,Linux下的c内存映像

1、回顾Linux下c内存映像我们有详细的介绍过C程序在Linux下的内存映像，因为本章的课程需求，我们这里需要回顾一下。 ![781a7ad5d0dff1dd3bced

女爷i/ 2023年01月20日 12:59/ 0 赞/ 24 阅读

相关 u-boot的linux内核映像加载,Linux内核映像的生成过程

在各种各样使用Linux的计算机系统中，系统启动的早期阶段，通常都会有这样一个环节， boot loader程序将内核映像加载到内存中，然后跳转到映像的起始位置开始执行。

我就是我/ 2023年01月20日 08:27/ 0 赞/ 46 阅读

相关加载不同linux内核,Linux内核加载过程

以32位x86，bzImge为例 grub版本为0.97 1、计算机上电 2、0xFFFFFFF0 当cpu检测reset引脚上的信号后便将指令指针寄存器的值设置为

傷城~/ 2023年01月20日 05:00/ 0 赞/ 258 阅读

相关软盘映像使用_如何使用Dockerfile构建映像

软盘映像使用 ![Building an image with Dockerfile][] Building the app, installing the depende

秒速五厘米/ 2022年12月03日 01:54/ 0 赞/ 273 阅读

相关【C语言】【unix c】加载新的映像

使用新的映象替换旧的映象加载新的影响使用execve(2)家族的函数 execve(2) include <u

桃扇骨/ 2022年06月09日 06:23/ 0 赞/ 202 阅读

相关编译Linux内核时生成的映像文件vmlinux uImage与zImage的区别

[http://www.cnblogs.com/pigeon84/articles/2212404.html][http_www.cnblogs.com_pigeon84_ar

曾经终败给现在/ 2022年06月08日 12:14/ 0 赞/ 96 阅读

相关 Linux操作系统下如何制作Image映像文件

Linux操作系统下如何制作Image映像文件 [http://os.51cto.com][http_os.51cto.com] 2007-09-04 10:50 m

ゞ浴缸里的玫瑰/ 2022年04月11日 09:43/ 0 赞/ 1167 阅读

相关 linux iso 挂载_在Linux上挂载ISO映像

![linux iso 挂载][linux iso] linux iso 挂载 This page will explain how you can use ISO ima

以你之姓@/ 2021年07月27日 02:58/ 0 赞/ 483 阅读