ARM上的Linux内核及启动过程.ppt

ARM上的Linux内核及启动过程 2007.12 linux 2.4 的内核目录结构 读懂linux内核源码 linux内核庞大，结构复杂 对linux内核的统计：接近1万个文件，4百万行代码 内核编程习惯（技巧）不同于应用程序 (uC)linux内核的C代码 Linux内核的主体使用GNU C，在ANSI C上进行了扩充 Linux内核必须由gcc编译器编译 gcc和linux内核版本并行发展，对于版本的依赖性强 内核代码中使用的一些编程技巧，在通常的应用程序中很少遇到 GNU C的扩充举例 从C++中吸收了inline和const关键字 ANSI C代码与GNU C中的保留关键字冲突的问题可以通过双下划线（_ _）解决 例如：inline 等价于 __inline__、asm等价于__asm__ 结构体（struct）的初始化 结构体初始化 struct sample { int member_int; char *member_str; void (*member_fun)(void); }; ANSI C中的实现 struct sample inst_c={ 100, //member_int NULL, //*member_str; myfunc //void (*member_fun)(void); }; GCC中的实现 struct sample inst_gcc = { member_fun: myfun, member_int: 100, }; 与C99中的用法类似，不必关心struct定义中的实际的顺序和其他未定义的数据，在复杂的结构体初始化的时候很有优势。 宏定义的灵活使用（1） 虽然GCC中定义了inline关键字，但是，宏操作（#define）仍然在系统中大量使用 举例： #define DUMP_WRITE(addr,nr) do\ { memcpy(bufp,addr,nr); bufp += nr; } while(0) 应用DUMP_WRITE，就像使用C的函数一样： if(addr) DUMP_WRITE(addr, nr); else… 但是，如果如通过下的定义，都不能满足上述的情况 定义1： #define DUMP_WRITE(addr,nr) memcpy(bufp,addr,nr);\ bufp += nr ; 定义2： #define DUMP_WRITE(addr,nr) {memcpy(bufp,addr,nr);\ bufp += nr;} 宏定义的灵活使用（2） #define OFFSETOF(strct, elem) \  ((long)(((struct strct *)0)-elem)) 1、((struct strct *)0) 结构体strct的指针 2、((struct strct *)0)-elem)成员的地址，也就是相对于0的偏移 3、结果：OFFSETOF(strct，elem)返回的是，结构体strct中成员elem的偏移量 C语言中goto的使用 在应用程序的C编程中，为了保证程序的模块化，建议不使用goto 内核代码需要兼顾到效率，所以，大量使用goto 整个内核的比例大概是每260行一个goto语句——速度优先 短距离的goto Linux内核加载过程 通常，Linux内核是经过gzip压缩之后的映象文件 bootloader复制压缩内核到内存空间 内核自解压 运行内核 编译完成的Linux内核在哪里？ ./vmlinux，elf格式未压缩内核 arch/arm/boot/compressed/vmlinux，压缩以后的elf格式内核 arch/arm/boot/zImage，压缩内核 压缩内核（zImage）的入口 /arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds文件为编译器指定连接（link）顺序 ENTRY(_start)，压缩内核从.start段开始 在arch/arm/boot/compressed/head.S中 检测系统空间 初始化C代码空间 跳转到C代码decompress_kernel，arch/arm/boot/compressed/misc.c中 解压之前的串口输出 include/asm-arm/arch-s3c2410/uncompress.h定义了puts作为串口输出函数 解压结束以后，跳转到r5：解压之后内核的起始地址 开始真正的Linux内核 入口在arch/arm/kernel/head-armv.S 查找处理器类型 __lookup_processor_type __lookup_archit