59、Linux内核物理布局与关键机制解析

Linux内核物理布局与关键机制解析

1. 内核从闪存执行的流程

当内核直接从闪存执行时，makefiles、ld脚本和引导代码紧密协作。ld规则将代码和只读段（如初始化调用信息）放入闪存，而将数据段（数据和以符号开始的块，即BSS）放在系统RAM中，这导致两者地址不连续。makefile提供特殊规则，将这些段合并为连续地址，并转换为适合上传到目标系统的格式。这是必要的，因为数据段包含已初始化的数据结构，必须写入只读内存，否则会丢失。在start_kernel之前运行的汇编代码，需要将数据段从闪存复制到RAM（到链接器指定的地址），并将BSS段相关的地址范围清零。只有完成这些重映射后，C语言代码才能运行。

上传新内核到目标系统时，固件从网络或串行通道获取数据文件，并写入闪存。上传内核到目标计算机的中间格式因系统而异，取决于实际上传方式。例如，BIN格式用于网络传输，S3格式是通过串行电缆发送到目标系统的十六进制ASCII文件。系统开机时，用户通常可以选择启动Linux或输入固件命令。

2. init进程

start_kernel分叉出init线程（由init/main.c中的init函数实现），此时它和init线程都在内核模式下运行。完成所有初始化后，线程释放内核锁，准备执行用户空间的init进程。要执行的文件通常位于/sbin/init、/etc/init或/bin/init，若都未找到，则运行/bin/s