双核Linux内核的引导

简介: 双核Linux内核的引导

最后再整一篇多核的引导,称热打铁

Linux内核的引导

引导Linux系统的过程包括很多阶段,这里将以引导ARM Linux为例来进行讲解(见图3.11)。

一般的SoC内嵌入了bootrom,上电时bootrom运行

对于CPU0而言,bootrom会去引导bootloader,而其他CPU则判断自己是不是CPU0,不是就进入WFI的状态等待CPU0来唤醒它。

CPU0引导bootloader,bootloader引导Linux内核,在内核启动阶段,CPU0会发中断唤醒CPU1,之后CPU0和CPU1都投入运行。

CPU0导致用户空间的init程序被调用,init程序再派生其他进程,派生出来的进程再派生其他进程。

CPU0和CPU1共担这些负载,进行负载均衡。(这里的运行策略可能不是这么简单,除非核的配置是一样的,一般都不是。)

bootrom是各个SoC厂家根据自身情况编写的,目前的SoC一般都具有从SD、eMMC、NAND、USB等介质启动的能力,这证明这些bootrom内部的代码具备读SD、NAND等能力。(读取这些介质上的文件到RAM去运行)

嵌入式Linux领域最著名的bootloader是U-Boot,其代码仓库位于http://git.denx.de/u-boot.git/

早前,bootloader需要将启动信息以ATAG的形式封装,并且把ATAG的地址填充在r2寄存器中,机型号填充在r1寄存器中,详见内核文档Documentation/arm/booting。

在ARM Linux支持设备树(Device Tree)后,bootloader则需要把dtb的地址放入r2寄存器中。(所以现在不用那个tag符号表了)

当然,ARM Linux也支持直接把dtb和zImage绑定在一起的模式 (内核ARM_APPENDED_DTB选项“Use appended device tree blob to zImage”),这样 r2寄存器就不再需要填充dtb地址了

类似zImage的内核镜像实际上是由没有压缩的解压算法被压缩的内核组成,所以在bootloader跳入zImage以后,它自身的解压缩逻辑就把内核的镜像解压缩出来了。

关于内核启动,与我们关系比较大的部分是每个平台的设备回调函数设备属性信息,它们通常包装在DT_MACHINE_START和MACHINE_END之间,包含reserve()、map_io()、init_machine()、init_late()、smp等回调函数或者属性。

这些回调函数会在内核启动过程中被调用。后续章节会进一步介绍。

用户空间的init程序常用的有busybox init、SysVinit、systemd等,它们的职责类似,把整个系统启动,最后形成一个进程树,比如Ubuntu上运行的pstree:

init─┬─NetworkManager─┬─dhclient
   │              └─2*[{NetworkManager}]
   ├─VBoxSVC─┬─VirtualBox───29*[{VirtualBox}]
   │       └─11*[{VBoxSVC}]
   ├─VBoxXPCOMIPCD
   ├─accounts-daemon───{accounts-daemon}
   ├─acpid
   ├─apache2───5*[apache2]
   ├─at-spi-bus-laun───2*[{at-spi-bus-laun}]
   ├─atd
   ├─avahi-daemon───avahi-daemon
   ├─bluetoothd
   ├─cgrulesengd
   ├─colord───2*[{colord}]
   ├─console-kit-dae───64*[{console-kit-dae}]
   ├─cpufreqd───{cpufreqd}
   ├─cron
   ├─cupsd
   ├─2*[dbus-daemon]
   ├─dbus-launch
   ├─dconf-service───2*[{dconf-service}]
   ├─dnsmasq

这一顿操作,结合前面在bootloader方面从粗到细,从浅到深到浅写了很多。

真的让人对这个bootloader这个部分,起码说宏观上的理解,应该算是比较清晰了。

参考资料:

《Linux设备驱动开发详解》

目录
相关文章
|
12月前
|
安全 网络协议 Linux
深入理解Linux内核模块:加载机制、参数传递与实战开发
本文深入解析了Linux内核模块的加载机制、参数传递方式及实战开发技巧。内容涵盖模块基础概念、加载与卸载流程、生命周期管理、参数配置方法,并通过“Hello World”模块和字符设备驱动实例,带领读者逐步掌握模块开发技能。同时,介绍了调试手段、常见问题排查、开发规范及高级特性,如内核线程、模块间通信与性能优化策略。适合希望深入理解Linux内核机制、提升系统编程能力的技术人员阅读与实践。
1000 1
|
监控 Ubuntu Linux
什么Linux,Linux内核及Linux操作系统
上面只是简单的介绍了一下Linux操作系统的几个核心组件,其实Linux的整体架构要复杂的多。单纯从Linux内核的角度,它要管理CPU、内存、网卡、硬盘和输入输出等设备,因此内核本身分为进程调度,内存管理,虚拟文件系统,网络接口等4个核心子系统。
1101 0
|
Web App开发 缓存 Rust
|
Ubuntu 安全 Linux
Ubuntu 发行版更新 Linux 内核,修复 17 个安全漏洞
本地攻击者可以利用上述漏洞,攻击 Ubuntu 22.10、Ubuntu 22.04、Ubuntu 20.04 LTS 发行版,导致拒绝服务(系统崩溃)或执行任意代码。
|
Ubuntu Linux
Ubuntu 23.04 用上 Linux 6.2 内核,预计下放到 22.04 LTS 版本
Linux 6.2 带来了多项内容更新,修复了 AMD 锐龙处理器设备在启用 fTPM 后的运行卡顿问题,还增强了文件系统。
|
Ubuntu Linux
Ubuntu 23.10 现在由Linux内核6.3提供支持
如果你想在你的个人电脑上测试一下Ubuntu 23.10的最新开发快照,你可以从官方下载服务器下载最新的每日构建ISO。然而,请记住,这是一个预发布版本,所以不要在生产机器上使用或安装它。
|
传感器 监控 Ubuntu
10 月发布,Ubuntu 23.10 已升级到 Linux Kernel 6.3 内核
硬件方面,Linux 6.3 引入了在 HID 中引入了原生的 Steam Deck 控制器接口,允许罗技 G923 Xbox 版赛车方向盘在 Linux 上运行;改善 8BitDo Pro 2 有线控制器的行为;并为一系列华硕 Ryzen 主板添加传感器监控。
|
Ubuntu Linux
Ubuntu24.04LTS默认采用Linux 6.8内核,实验性版本可通过PPA获得
IT之家提醒,当下的 Ubuntu 23.10 也是一个“短期支持版本”,该版本将在今年 7 月终止支持,而今年 4 月推出的 Ubuntu 24.04 LTS 长期支持版本将获得 5 年的更新支持。
|
Ubuntu 机器人 物联网
Linux Ubuntu 22.04 LTS 测试版实时内核已可申请
请注意,在启用实时内核后您需要手动配置 grub 以恢复到原始内核。更多内容请参考: