Linux内核-编译与启动流程

简介: 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/feilengcui008/article/details/48605863 (额...
版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/feilengcui008/article/details/48605863

(额…觉得Linux编译链接过程和启动过程还是有那么点作用的哈,要理清楚细节非常多…趟了不少源码…记此备忘)

编译流程

  • 1.编译除arch/x86/boot目录外的其他目录,生成各模块的built_in.o,将静态编译进内核的模块链接成ELF格式的文件vmlinux大约100M,置于源码根目录之下
  • 2.通过objcopy将源码根目录下的vmlinux去掉符号等信息置于arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin,大约15M,将其压缩为boot/vmlinux.bin.gz(假设配置的压缩工具是gzip)。
  • 3.使用生成的compressed/mkpiggy为compressed/vmlinux.bin.gz添加解压缩程序头,生成compressed/piggy.S,进而生成compressed/piggy.o。
  • 4.将compressed/head_64.o,compressed/misc.o,compressed/piggy.o链接为compressed/vmlinux。
  • 5.回到boot目录,用objcopy为compressed/vmlinux去掉符号等信息生成boot/vmlinux.bin。
  • 6.将boot/setup.bin与boot/vmlinux.bin链接,生成bzImage。
  • 7.将各个设置为动态编译的模块链接为内核模块kmo。
  • 8.over,maybe copy bzImage to /boot and kmods to /lib.

下面是内核镜像的组成:
这里写图片描述


启动流程

早期版本的linux内核,如0.1,是通过自带的bootsect.S/setup.S引导,现在需要通过bootloader如grub/lilo来引导。grub的作用大致如下:

  • 1.grub安装时将stage1 512字节和所在分区文件系统类型对应的stage1.5文件分别写入mbr和之后的扇区。
  • 2.bios通过中断加载mbr的512个字节的扇区到0x7c00地址,跳转到0x07c0:0x0000执行。
  • 3.通过bios中断加载/boot/grub下的stage2,读取/boot/grub/menu.lst配置文件生成启动引导菜单。
  • 4.加载/boot/vmlinuz-xxx-xx与/boot/inird-xxx,将控制权交给内核。

下面是较为详细的步骤:

  • 1.BIOS加载硬盘第一个扇区(MBR 512字节)到0000:07C00处,MBR包含引导代码(446字节,比如grub第一阶段的引导代码),分区表(64字节)信息,结束标志0xAA55(2字节)

  • 2.MBR开始执行加载活跃分区,grub第一阶段代码加载1.5阶段的文件系统相关的代码(通过bios中断读活跃分区的扇区)

  • 3.有了grub1.5阶段的文件系统相关的模块,接下来读取位于文件系统的grub第2阶段的代码,并执行

  • 4.grub第2阶段的代码读取/boot/grub.cfg文件,生成引导菜单

  • 5.加载对应的压缩内核vmlinuz和initrd(到哪个地址?)

  • 6.实模式下执行vmlinuz头setup部分(bootsect和setup)[head.S[calll main],main.c[go_to_protected_mode]] ==> 准备进入32位保护模式

  • 7.跳转到过渡的32位保护模式执行compressed/head_64.S[startup_32,startup_64] ==> 进入临时的32位保护模式

  • 8.解压缩剩余的vmlinuz,设置页表等,设置64位环境,跳转到解压地址执行 ==> 进入64位

  • 9.arch/x86/kernel/head_64.S[startup_64]

  • 10.arch/x86/kernel/head64.c[x86_64_start_up]

  • 11.init/main.c[start_kernel]

  • 12.然后后面的事情就比较好知道了:)

ref: Linux source code 3.19.3

相关文章
|
14天前
|
Linux C语言
Linux内核队列queue.h
Linux内核队列queue.h
|
1月前
|
消息中间件 Unix Linux
Linux进程间通信(IPC)介绍:详细解析IPC的执行流程、状态和通信机制
Linux进程间通信(IPC)介绍:详细解析IPC的执行流程、状态和通信机制
52 1
|
1月前
|
存储 Shell Linux
【Shell 命令集合 系统设置 】Linux 生成并更新内核模块的依赖 depmod命令 使用指南
【Shell 命令集合 系统设置 】Linux 生成并更新内核模块的依赖 depmod命令 使用指南
32 0
|
1月前
|
Shell Linux C语言
【Shell 命令集合 系统设置 】⭐Linux 卸载已加载的内核模块rmmod命令 使用指南
【Shell 命令集合 系统设置 】⭐Linux 卸载已加载的内核模块rmmod命令 使用指南
29 1
|
1天前
|
Linux 开发工具 Android开发
Docker系列(1)安装Linux系统编译Android源码
Docker系列(1)安装Linux系统编译Android源码
3 0
|
2天前
|
Linux 开发工具 C语言
Linux 安装 gcc 编译运行 C程序
Linux 安装 gcc 编译运行 C程序
13 0
|
7天前
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux内核的进程调度机制
【4月更文挑战第17天】在多任务操作系统中,进程调度是核心功能之一,它决定了处理机资源的分配。本文旨在剖析Linux操作系统内核的进程调度机制,详细讨论其调度策略、调度算法及实现原理,并探讨了其对系统性能的影响。通过分析CFS(完全公平调度器)和实时调度策略,揭示了Linux如何在保证响应速度与公平性之间取得平衡。文章还将评估最新的调度技术趋势,如容器化和云计算环境下的调度优化。
|
12天前
|
算法 Linux 调度
深度解析:Linux内核的进程调度机制
【4月更文挑战第12天】 在多任务操作系统如Linux中,进程调度机制是系统的核心组成部分之一,它决定了处理器资源如何分配给多个竞争的进程。本文深入探讨了Linux内核中的进程调度策略和相关算法,包括其设计哲学、实现原理及对系统性能的影响。通过分析进程调度器的工作原理,我们能够理解操作系统如何平衡效率、公平性和响应性,进而优化系统表现和用户体验。
20 3
|
19天前
|
负载均衡 算法 Linux
深度解析:Linux内核调度器的演变与优化策略
【4月更文挑战第5天】 在本文中,我们将深入探讨Linux操作系统的核心组成部分——内核调度器。文章将首先回顾Linux内核调度器的发展历程,从早期的简单轮转调度(Round Robin)到现代的完全公平调度器(Completely Fair Scheduler, CFS)。接着,分析当前CFS面临的挑战以及社区提出的各种优化方案,最后提出未来可能的发展趋势和研究方向。通过本文,读者将对Linux调度器的原理、实现及其优化有一个全面的认识。
|
19天前
|
Ubuntu Linux
Linux查看内核版本
在Linux系统中查看内核版本有多种方法:1) 使用`uname -r`命令直接显示版本号;2) 通过`cat /proc/version`查看内核详细信息;3) 利用`dmesg | grep Linux`显示内核版本行;4) 如果支持,使用`lsb_release -a`查看发行版及内核版本。
36 6