ARM Linux启动过程分析（转载）
摘要：嵌入式Linux 的可移植性使得我们可以在各种电子产品上
看到它的身影。对于不同体系结构的处理器来说Linux的启动过程也
有所不同。本文以S3C2410 ARM处理器为例，详细分析了系统上电
后bootloader的执行流程及ARM Linux的启动过程。
关键词：ARM Linux bootloader 启动过程
Abstract:
We can see embedded Linux in kinds of electronic products because of its portability. Linux’s start-up procedure for different processors is also different. This paper provides the analysis ofbootloader execution process and Linux kernel start-up procedure - taking the S3C2410 ARM processor as example.
Keywords: ARM Linux bootloader start-up procedure
1. 引言
Linux 最初是由瑞典赫尔辛基大学的学生Linus Torvalds在1991 年开发出来的，之后在GNU的支持下，Linux 获得了巨大的发展。虽然Linux 在桌面PC 机上的普及程度远不及微软的Windows 操作系统，但它的发展速度之快、用户数量的日益增多，也是微软所不能轻视的。而近些年来Linux 在嵌入式领域的迅猛发展，更是给Linux 注入了新的活力。
一个嵌入式Linux 系统从软件角度看可以分为四个部分[1]：引导加载程序（bootloader），Linux 内核，文件系统，应用程序。
其中bootloader是系统启动或复位以后执行的第一段代码，它主要用来初始化处理器及外设，然后调用Linux 内核。
Linux 内核在完成系统的初始化之后需要挂载某个文件系统做为根文件系统（Root Filesystem）。根文件系统是Linux 系统的核心组成部分，它可以做为Linux 系统中文件和数据的存储区域，通常它还包括系统配置文件和运行应用软件所需要的库。应用程序可以说是嵌入式系统的“灵魂”，它所实现的功能通常就是设计该嵌入式系统所要达到的目标。如果没有应用程序的支持，任何硬件上设计精良的嵌入式系统都没有实用意义。
从以上分析我们可以看出bootloader 和Linux 内核在嵌入式系统中的关系和作用。Bootloader在运行过程中虽然具有初始化系统和执行用户输入的命令等作用，但它最根本的功能就是为了启动Linux 内核。在嵌入式系统开发的过程中，很大一部分精力都是花在bootloader 和Linux 内核的开发或移植上。如果能清楚的了解bootloader 执行流程和Linux的启动过程，将有助于明确开发过程中所需的工作，从而加速嵌入式系统的开发过程。而这正是本文的所要研究的内容。
2. Bootloader
2.1 Bootloader的概念和作用
Bootloader是嵌入式系统的引导加载程序，它是系统上电后运行的第一段程序，其
作用类似于PC 机上的BIOS。在完成对系统的初始化任务之后，它会将非易失性存储器（通常是Flash或DOC 等）中的Linux 内核拷贝到RAM 中去，然后跳转到内核的第一条指令处继续执行，从而启动Linux 内核。由此可见，bootloader 和Linux 内核有着密不可分的联系，要想清楚的了解Linux内核的启动过程，我们必须先得认识bootloader的执行过程，这样才能对嵌入式系统的整个启过程有清晰的掌握。
2.2 Bootloader的执行过程
不同的处理器上电或复位后执行的第一条指令地址并不相同，对于ARM 处理器来说，该地址为0x00000000。对于一般的嵌入式系统，通常把Flash 等非易失性存储器映射到这个地址处，而bootloader就位于该存储器的最前端，所以系统上电或复位后执行的第一段程序便是bootloader。而因为存储bootloader的存储器不同，bootloader的执行过程也并不相同，下面将具体分析。
嵌入式系统中广泛采用的非易失性存储器通常是Flash，而Flash 又分为Nor Flash 和Nand Flash 两种。它们之间的不同在于：Nor Flash 支持芯片内执行（XIP，eXecute In Place），这样代码可以在Flash上直接执行而不必拷贝到RAM 中去执行。而Nand Flash并不支持XIP，所以要想执行Nand Flash 上的代码，必须先将其拷贝到RAM中去，然后跳到RAM 中去执行。实际应用中的bootloader 根据所需功能的不同可以设计得很复杂，除完成基本的初始化系统和调用Linux 内核等基本任务外，还可以执行很多用户输入的命令，比如设置Linux 启动参数，给Flash 分区等；也可以设计得很简单，只完成最基本的功能。但为了能达到启动Linux 内核的目的，所有的bootloader都必须具备以下功能[2] ：
1) 初始化RAM
因为Linux 内核一般都会在RAM 中运行，所以在调用Linux 内核之前bootloader 必须设置和初始化RAM，为调用Linux内核做好准备。初始化RAM 的任务包括设置CPU 的控制寄存器参数，以便能正常使用RAM 以及检测RAM 大小等。
2) 初始化串口
串口在Linux 的启动过程中有着非常重要的作用，它是Linux内核和用户交互的方式之一。Linux 在启动过程中可以将信息通过串口输出，这样便可清楚的了解Linux 的启动过程。虽然它并不是bootloader 必须要完成的工作，但是通过串口输出信息是调试bootloader 和Linux 内核的强有力的工具，所以一般的bootloader 都会在执行过程中初始化一个串口做为调试端口。
3) 检测处理器类型
Bootloader在调用Linux内核前必须检测系统的处理器类型，并将其保存到某个常量中提供给Linux 内核。Linux 内核在启动过程中会根据该处理器类型调用相应的初始化程序。
4) 设置Linux启动参数
Bootloader在执行过程中必须设置和初始化Linux 的内核启动参数。目前传递启动参数主要采用两种方式：即通过struct param_struct 和struct tag（标记列表，tagged list）两种结构传递。struct param_struct 是一种比较老的参数传递方式，在2.4 版本以前的内核中使用较
多。从 2.4 版本以后Linux 内核基本上采用标记列表的方式。但为了保持和以前
版本的兼容性，它仍支持struct param_struct 参数传递方式，只不过在内核启动过程中它将被转换成标记列表方式。
标记列表方式是种比较新的参数传递方式，它必须以ATAG_CORE 开始，并以ATAG_NONE 结尾。中间可以根据需要加入其他列表。Linux内核在启动过程中会根据该启动参数进行相应的初始化工作。
5) 调用Linux内核映像
Bootloader完成的最后一项工作便是调用Linux内核。如果Linux
内核存放在Flash 中，并且可直接在上面运行（这里的Flash 指
Nor Flash），那么可直接跳转到内核中去执行。但由于在Flash 中
执行代码会有种种限制，而且速度也远不及RAM 快，所以一般的嵌
入式系统都是将Linux内核拷贝到RAM 中，然后跳转到RAM 中
去执行。不论哪种情况，在跳到Linux 内核执行之前CUP的寄存器
必须满足以下条件：r0＝0，r1＝处理器类型，r2＝标记列表在RAM
中的地址。
3. Linux内核的启动过程
在bootloader将Linux 内核映像拷贝到RAM 以后，可以通过下
例代码启动Linux 内核：call_linux(0, machine_type,
kernel_params_base)。
其中，machine_tpye 是bootloader检测出来的处理器类型，
kernel_params_base 是启动参数在RAM 的地址。通过这种方式将Linux 启动需要的参数从bootloader传递到内核。Linux 内核有两种
映像：一种是非压缩内核，叫Image，另一种是它的压缩版本，叫zImage。根据内核映像的不同，Linux 内核的启动在开始阶段也有所
不同。zImage 是Image经过压缩形成的，所以它的大小比Image 小。但为了能使用zImage，必须在它的开头加上解压缩的代码，将zImage 解压缩之后才能执行，因此它的执行速度比Image 要慢。
但考虑到嵌入式系统的存储容量一般比较小，采用zImage 可以占用
较少的存储空间，因此牺牲一点性能上的代价也是值得的。所以一般
的嵌入式系统均采用压缩内核的方式。
对于ARM 系列处理器来说，zImage 的入口程序即为
arch/arm/boot/compressed/head.S。它依次完成以下工作：开启MMU 和Cache，调用decompress_kernel()解压内核，最后通过调
用call_kernel()进入非压缩内核Image 的启动。下面将具体分析在
此之后Linux 内核的启动过程。
3.1 Linux内核入口
Linux 非压缩内核的入口位于文件/arch/arm/kernel/head-armv.S 中的stext 段。该段的基地址就是压缩内核解压后的跳转地址。如果系统中加载的内核是非压缩的Image，那么bootloader将内核从Flash中拷贝到RAM 后将直接跳到该地址处，从而启动Linux 内核。不同体系结构的Linux 系统的入口文件是不同的，而且因为该文件与具体体系结构有关，所以一般均用汇编语言编写[3]。对基于ARM 处理的Linux 系统来说，该文件就是head-armv.S。该程序通过查找处理器内核
类型和处理器类型调用相应的初始化函数，再建立页表，最后跳转到start_kernel()函数开始内核的初始化工作。
检测处理器内核类型是在汇编子函数__lookup_processor_type中完成的。通过以下代码可实现对它的调用：bl __lookup_processor_type。__lookup_processor_type 调用结束返回原程序时，会将返回结果保存到寄存器中。其中r8 保存了页表的标志位，r9 保存了处理器的ID 号，r10 保存了与处理器相关的struproc_info_list 结构地址。
检测处理器类型是在汇编子函数__lookup_architecture_type 中完成的。与__lookup_processor_type类似，它通过代码：“bl __lookup_processor_type”来实现对它的调用。该函数返回时，会将返回结构保存在r5、r6 和r7 三个寄存器中。其中r5 保存了RAM 的起始基地址，r6 保存了I/O基地址，r7 保存了I/O的页表偏移地址。当检测处理器内核和处理器类型结束后，将调用__create_page_tables 子函数来建立页表，它所要做的工作就是将RAM 基地址开始的4M 空间的物理地址映射到0xC0000000 开始的虚拟地址处。对笔者的S3C2410 开发板而言，RAM 连接到物理地址0x30000000 处，当调用__create_page_tables 结束后0x30000000 ～0x30400000 物理地址将映射到0xC0000000～0xC0400000 虚拟地址处。
当所有的初始化结束之后，使用如下代码来跳到 C 程序的入口函数start_kernel()处，开始之后的内核初始化工作：
b SYMBOL_NAME(start_kernel)
3.2 start_kernel函数
start_kernel是所有Linux 平台进入系统内核初始化后的入口函数，它主要完成剩余的与硬件平台相关的初始化工作，在进行一系列与内核相关的初始化后，调用第一个用户进程－init 进程并等待用户进程的执行，这样整个Linux 内核便启动完毕。该函数所做的具体工作有[4][5]
：
1) 调用setup_arch()函数进行与体系结构相关的第一个初始化工作；
对不同的体系结构来说该函数有不同的定义。对于ARM 平台而言，该函数定义在arch/arm/kernel/Setup.c。它首先通过检测出来的处理器类型进行处理器内核的初始化，然后通过bootmem_init()函数根据系统定义的meminfo 结构进行内存结构的初始化，最后调用paging_init()开启MMU，创建内核页表，映射所有的物理内存和IO空间。
2) 创建异常向量表和初始化中断处理函数；
3) 初始化系统核心进程调度器和时钟中断处理机制；
4) 初始化串口控制台（serial-console）；
ARM-Linux 在初始化过程中一般都会初始化一个串口做为内核的控制台，这样内核在启动过程中就可以通过串口输出信息以便开发者或用户了解系统的启动进程。5) 创建和初始化系统cache，为各种内存调用机制提供缓存，包括;动态内存分配，虚拟文件系统（VirtualFile System）及页缓存。
6) 初始化内存管理，检测内存大小及被内核占用的内存情况；
7) 初始化系统的进程间通信机制（IPC）；
当以上所有的初始化工作结束后，start_kernel()函数会调用rest_init()函数来进行最后的初始化，包括创建系统的第一个进程－init 进程来结束内核的启动。Init 进程首
先进行一系列的硬件初始化，然后通过命令行传递过来的参数挂载根文件系统。最后init 进程会执行用户传递过来的“init＝”启动参数执行用户指定的命令，或者执行以下几个进程之一：
execve("/sbin/init",argv_init,envp_init);
execve("/etc/init",argv_init,envp_init);
execve("/bin/init",argv_init,envp_init);
execve("/bin/sh",argv_init,envp_init)。
当所有的初始化工作结束后，cpu_idle()函数会被调用来使系统处于闲置（idle）状态并等待用户程序的执行。至此，整个Linux 内核启动完毕。
4. 结论
Linux 内核是一个非常庞大的工程，经过十多年的发展，它已从从最初的几百KB 大小发展到现在的几百兆。清晰的了解它执行的每一个过程是件非常困难的事。但是在嵌入式开发过程中，我们并不需要十分清楚linux 的内部工作机制，只要适当修改linux 内核中那些与硬件相关的部分，就可以将linux 移植到其它目标平台上。
通过对linux 的启动过程的分析，我们可以看出哪些是和硬件相关的，哪些是linux 内核内部已实现的功能，这样在移植linux 的过程中便有所针对。而linux内核的分层设计将使linux 的移植变得更加容易。
移植Boa Web服务器到ARM-Linux系统- ARM-Linux应用程序- Te...
本次移植的主要参考资料：
1、《嵌入式Web服务器移植》是网上一份Boa移植文档，比较全面。本文档就是基本参照它来写的。基本上上可以说是这篇文章的修改版，增加了我的移植经验。由于这篇文章被转载得到处都是，我实在无法找到出处。在这里衷心的感谢文章作者！！
2、《构建嵌入式Linux系统》的第十章设置网络服务中的Boa移植部分。
一、Boa程序的移植
1、下载Boa源码
下载地址: https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,/
目前最新发行版本：0.94.13 （几年没更新版本了）
下载boa-0.94.13.tar.gz，
注意：若从boa上下载的是boa-0.94.13.tar.tar，解压方式一样解压：
2、生成Makefile文件
进入boa-0.94.13，直接运行src/configure文件
3、修改Makefile文件（注意：必须用cross-2.95.3, 如使用3.4.1、4.1.1等等会出错）
4、交叉编译
5、去除调试信息，减小体积。（可选）
6、将编译好的程序放入根文件系统的/bin目录下。
二、配置Boa
Boa需要在/etc目录下建立一个boa目录，里面放入Boa的主要配置文件boa.conf。在Boa源码目录下已有一个示例boa.conf，可以在其基础上进行修改。
1、Group的修改
修改Group nogroup
为Group user（开发板上有的组）
修改User nobody
为User boa（user组中的一个成员）
根据你的开发板的情况设定。一定要存在的组和用户。
以下是我在开发板上的操作：
2、ScriptAlias的修改
修改ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/lib/cgi-bin/
为ScriptAlias /cgi-bin/ /var/www/cgi-bin/
这是在设置CGI的目录，你也可以设置成别的目录。比如用户文件夹下的某个目录。
3、ServerName的设置
修改#ServerName https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,.here
为ServerName https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,.here
注意：该项默认为未打开，执行Boa会异常退出，提示“getho stbyname::No such file or directory”,所以必须打开。其它默认设置即可。你也可以设置为你自己想要的名字。比如我设置为：ServerName tekkaman2440
此外，还需要：
将mime.types文件复制/etc目录下，通常可以从linux主机的/etc目录下直接复制即可。
（以下配置和boa.conf的配置有关）
创建日志文件所在目录/var/log/boa
创建HTML文档的主目录/var/www
创建CGI脚本所在录/var/www/cgi-bin
三、运行Boa
开发板操作：
[root@~]#boa
如果发现boa没有运行，则可以在开发板的/var/log/boa/error_log文件中找原因。
四、功能测试
静态网页测试
将静态网页存入根文件系统的/var/www目录下（可以将主机
/usr/share/doc/HTML/目录下的index.html、homepage.css和img、stylesheet-images目录复制到/var/www目录下）
我参考《嵌入式Web服务器移植》的做法如下：
在根文件系统的/var目录下
直接在浏览器中输入开发板的IP地址（比如我的是http://192.168.1.2/），出现fedora的欢迎网页。静态HTML调试成功。
CGI功能测试
1、编写HelloworldCGI.c程序
[tekkamanninja@Tekkaman-Ninja source]$ vi helloworldCGI.c
(主程序的程序开头一定要用Tab，而不是空格，不然编译可能不通过)
2.交叉编译生成CGI程序
将helloworldCGI 拷贝至根文件系统的/var/www/cgi-bin/下
3.测试
浏览器输入
http://192.168.1.2/cgi-bin/helloworldCGI
网页出现Hello,world.调试成功！
移植Boa Web Server 到mini2440
2009-10-19 16:44:54| 分类：原创-ARM9阅读723 评论0 字号：大中小订阅
今天终于完成了Boa web server的移植工作，本次移植的主要参考资料都来自于互联网，由于这些文章被转载得到处都是，我都不知道作者是谁。在这里衷心的感谢文章作者！！
一、Boa移植
1、下载Boa源码
下载地址: https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,/目前最新发行版本：0.94.13 （几年没更新版本了）
下载boa-0.94.13.tar.gz（注意：若从boa上下载的是boa-0.94.13.tar.tar，解压方式一样）
解压：tar xzf boa-0.94.13.tar.gz
2、生成Makefile文件
进入boa-0.94.13，直接运行src/configure文件
cd src
./configure
3、修改Makefile文件（注意：必须用cross-2.95.3）
CC = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc
CPP = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc -E
4、交叉编译
make
5、去除调试信息，减小体积。（可选）
arm-linux-strip boa
6、将编译好的程序放入根文件系统的/usr/sbin目录下。(网上说要放在bin下，但提示not found)
cp boa /opt/studyarm/rootfs/usr/sbin/
二、配置Boa
Boa需要在/etc目录下建立一个boa目录，里面放入Boa的主要配置文件boa.conf。在Boa源码目录下已有一个示例boa.conf，可以在其基础上进行修改。
cp /opt/studyarm/rootfs/etc/
mkdir boa
chmod 777 boa/
cd boa
cp /opt/studyarm/boa-0.94.13/boa.conf .
vi boa.conf
1、Group的修改
修改Group nogroup 为Group 0（开发板上有的组,或者为0）
修改User nobody （user组中有这个成员，不修改也可以）
根据你的开发板的情况设定。一定要存在的组和用户。
2、ScriptAlias的修改
修改ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/lib/cgi-bin/ 为ScriptAlias /cgi-bin/ /var/www/cgi-bin/
这是在设置CGI的目录，你也可以设置成别的目录。比如用户文件夹下的某个目录。
3、ServerName的设置
修改#ServerName https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,.here为ServerName https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,.here
注意：该项默认为未打开，执行Boa会异常退出，提示“gethostbyname::No such file or directory”,所以必须打开。其它默认设置即可。你也可以设置为你自己想要的名字。比如我设置为：
https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,
此外，还需要将mime.types文件复制/etc目录下，通常可以从linux主机的/etc目录下直接复制即
可。
（以下配置和boa.conf的配置有关）
创建日志文件所在目录/var/log/boa
mkdir -m 777 /boa
创建HTML文档的主目录/var/www
cd ..
mkdir -m 777 www
创建CGI脚本所在录/var/www/cgi-bin
mkdir -m 777 www/cgi-bin
cd ..
cp /etc/mime.types etc/
三、运行Boa
开发板操作：
[root@H3-studio]#./usr/sbin/boa
如果发现boa没有运行，则可以在开发板的/var/log/boa/error_log文件中找原因。
cat /var/log/boa/error_log
四、功能测试
静态网页测试
将静态网页存入根文件系统的/var/www目录下（可以将主机/usr/share/doc/HTML/目录下的
index.html和img目录复制到/var/www目录下）
在根文件系统的/var目录下
cp /usr/share/doc/HTML/index.html www/
cp -r /usr/share/doc/HTML/img www/
直接在浏览器中输入开发板的IP地址（比如我的是http://10.0.0.201），出现Redhat的网页。静
态HTML调试成功。
CGI功能测试
1、编写HelloworldCGI.c程序
cd /opt/studyarm/rootfs/var/www/cgi-bin/
vi helloworldCGI.c
(主程序的程序开头一定要用Tab，而不是空格，不然编译可能不通过)
#include
#include
int main(void)
{
printf("Content-type: text/html\n\n");
printf("\n");
printf("
printf("
\n");printf("
printf("
\n");printf("\n");
exit(0);
}
2.交叉编译生成CGI程序
linux-gnu-gcc -o helloworldCGI helloworldCGI.c
3.测试浏览器输入
http://10.0.0.201/cgi-bin/helloworldCGI
网页出现Hello,world. 调试成功！
USB摄像头的配置（ZC301）
今天配置了usb的摄像头，还算顺利，因为2.6.29.1已经支持好几种摄像头了，所以只需要对内核稍微进行一下配置就好用了……摄像头是中星微的301 （zc301）
1 配置内核
（1）、
General setup --->
Generic Driver Options --->
<*> Hotplug firmware loading support
（2）、
Multimedia devices --->
Video For Linux
Video capture adapters --->
[*] V4L USB devices --->
<*>GSPCA based webcams --->
<*> ZC3XX USB Camera Driver
（3）、
USB support --->
Support for Host-side USB
--- USB Host Controller Drivers
OHCI HCD support
2、用命令测试
cat /dev/video0 > /a.jpg
此命令用来抓取一副图像，可以用Ctrl+c来中断该命令
图像抓取后，在PC上可以采用gqview查看或者放到windows下看。
启动信息会增加以下几行：
usbcore: registered new interface driver usbfs
usbcore: registered new interface driver hub
usbcore: registered new device driver usb
Linux video capture interface: v2.00
gspca: main v2.4.0 registered
usbcore: registered new interface driver zc3xx
zc3xx: registered
ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: S3C24XX OHCI
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: irq 42, io mem 0x49000000
插入摄像头后
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
gspca: probing 0ac8:301b
zc3xx: probe 2wr ov vga 0x0000
zc3xx: probe sensor -> 11
zc3xx: Find Sensor HV7131R(c)
gspca: probe ok
完整的启动信息：
Copy linux kernel from 0x00050000 to 0x30008000, size = 0x00200000 ... done
zImage magic = 0x016f2818
Setup linux parameters at 0x30000100
linux command line is: "console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=10.0.0.200:/opt/studyarm/rootfs ip=10.0.0.201:10.0.0.200:10.0.0.1:255.255.255.0:https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,:eth0:off"
MACH_TYPE = 782
NOW, Booting Linux......
Uncompressing Linux..............................................................................................................................
done, booting the kernel.
Linux version 2.6.29.1 (root@FriendlyARM) (gcc version 4.3.2 (Sourcery G++ Lite 2008q3-72) ) #12 Wed
Oct 21 14:47:33 JST 2009
CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=c0007177
CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
Machine: Study-S3C2440
ATAG_INITRD is deprecated; please update your bootloader.
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2440A (id 0x32440001)
S3C24XX Clocks, (c) 2004 Simtec Electronics
S3C244X: core 405.000 MHz, memory 101.250 MHz, peripheral 50.625 MHz
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256 Kernel command line: console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=10.0.0.200:/opt/studyarm/rootfs ip=10.0.0.201:10.0.0.200:10.0.0.1:255.255.255.0:https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,:eth0:off
irq: clearing subpending status 00000003
irq: clearing subpending status 00000002
PID hash table entries: 256 (order: 8, 1024 bytes)
Console: colour dummy device 80x30
console [ttySAC0] enabled
Dentry cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)
Inode-cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
Memory: 64MB = 64MB total
Memory: 60724KB available (3616K code, 354K data, 152K init)
Calibrating delay loop... 201.93 BogoMIPS (lpj=504832)
Mount-cache hash table entries: 512
CPU: Testing write buffer coherency: ok
net_namespace: 716 bytes
NET: Registered protocol family 16
S3C2440: Initialising architecture
S3C2440: IRQ Support
S3C24XX DMA Driver, (c) 2003-2004,2006 Simtec Electronics
DMA channel 0 at c4808000, irq 33
DMA channel 1 at c4808040, irq 34
DMA channel 2 at c4808080, irq 35
DMA channel 3 at c48080c0, irq 36
S3C244X: Clock Support, DVS off
bio: create slab
SCSI subsystem initialized
usbcore: registered new interface driver usbfs
usbcore: registered new interface driver hub
usbcore: registered new device driver usb
NET: Registered protocol family 2
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP established hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes)
TCP bind hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)
TCP: Hash tables configured (established 2048 bind 2048)
TCP reno registered
NET: Registered protocol family 1
NetWinder Floating Point Emulator V0.97 (extended precision)
Installing knfsd (copyright (C) 1996 okir@monad.swb.de).
JFFS2 version 2.2. (NAND) (SUMMARY) ? 2001-2006 Red Hat, Inc.
yaffs Oct 1 2009 16:45:43 Installing.
msgmni has been set to 118
alg: No test for stdrng (krng)
io scheduler noop registered
io scheduler anticipatory registered (default)
io scheduler deadline registered
io scheduler cfq registered
Console: switching to colour frame buffer device 100x30
fb0: s3c2410fb frame buffer device
Serial: 8250/16550 driver, 4 ports, IRQ sharing enabled s3c2440-uart.0: s3c2410_serial0 at MMIO 0x50000000 (irq = 70) is a S3C2440
s3c2440-uart.1: s3c2410_serial1 at MMIO 0x50004000 (irq = 73) is a S3C2440
s3c2440-uart.2: s3c2410_serial2 at MMIO 0x50008000 (irq = 76) is a S3C2440
brd: module loaded
loop: module loaded
dm9000 Ethernet Driver, V1.31
Now use the default MAC address :08:90:90:90:90:90
eth0 (dm9000): not using net_device_ops yet
eth0: dm9000e at c486a000,c486e004 IRQ 51 MAC: 08:90:90:90:90:90 (chip)
Linux video capture interface: v2.00
gspca: main v2.4.0 registered
usbcore: registered new interface driver zc3xx
zc3xx: registered
Driver 'sd' needs updating - please use bus_type methods
S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c2440-nand s3c2440-nand: Tacls=1, 9ns Twrph0=4 39ns, Twrph1=1 9ns NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0x76 (Samsung NAND 64MiB 3,3V 8-bit)
Scanning device for bad blocks
Bad eraseblock 3339 at 0x00000342c000
Creating 8 MTD partitions on "NAND 64MiB 3,3V 8-bit":
0x000000000000-0x000000030000 : "bootloder"
0x000000050000-0x000000250000 : "kernel"
0x000000250000-0x000003ffc000 : "root"
0x000000800000-0x000000a00000 : "S3C2410 flash partition 3"
0x000000a00000-0x000000e00000 : "S3C2410 flash partition 4"
0x000000e00000-0x000001800000 : "S3C2410 flash partition 5"
0x000001800000-0x000003000000 : "S3C2410 flash partition 6"
0x000003000000-0x000004000000 : "S3C2410 flash partition 7"
ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: S3C24XX OHCI
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1 s3c2410-ohci s3c2410-ohci: irq 42, io mem 0x49000000
usb usb1: configuration #1 chosen from 1 choice
hub 1-0:1.0: USB hub found
hub 1-0:1.0: 2 ports detected
mice: PS/2 mouse device common for all mice
S3C24XX RTC, (c) 2004,2006 Simtec Electronics
S3C2410 Watchdog Timer, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c2410-wdt s3c2410-wdt: watchdog inactive, reset disabled, irq enabled
TCP cubic registered
NET: Registered protocol family 17
RPC: Registered udp transport module.
RPC: Registered tcp transport module.
drivers/rtc/hctosys.c: unable to open rtc device (rtc0) usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2 usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
gspca: probing 0ac8:301b
dm9000 dm9000.0: WARNING: no IRQ resource flags set.
eth0: link up, 100Mbps, full-duplex, lpa 0x45E1
IP-Config: Complete:
device=eth0, addr=10.0.0.201, mask=255.255.255.0, gw=10.0.0.1, host=huang-tomey, domain=, nis-domain=https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html,,
bootserver=10.0.0.200, rootserver=10.0.0.200, rootpath=
zc3xx: probe 2wr ov vga 0x0000
zc3xx: probe sensor -> 11
zc3xx: Find Sensor HV7131R(c)
gspca: probe ok
Looking up port of RPC 100003/2 on 10.0.0.200
Looking up port of RPC 100005/1 on 10.0.0.200
VFS: Mounted root (nfs filesystem) on device 0:11.
Freeing init memory: 152K
------mount all------
************************************
**********studyARM******************
Kernel version:linux-2.6.29.1
Student:Huang huahai
Data:2009.10.1
***********************************
network interface
route: SIOCADDRT: File exists
IP :10.0.0.201
Netmask:255.255.255.0
Gateway:10.0.0.1
Please press Enter to activate this console.
[root@H3-Studio /]# usb 1-1: USB disconnect, address 2
gspca: disconnect complete
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
gspca: probing 0ac8:301b
zc3xx: probe 2wr ov vga 0x0000
zc3xx: probe sensor -> 11
zc3xx: Find Sensor HV7131R(c)
gspca: probe ok
[root@H3-Studio /]#
ARM Linux多连接TCP服务器的应用程序设计
嵌入式Linux工控主板EM9160的主要功能之一就是作为网络平台，工控领域中比较常见的网络应用是利用TCP/IP协议进行数据通讯。在网络应用中，通常都实现多连接的应用需求，本文主要介绍EM9160作为TCP服务器方式的应用——支持多连接的TCP服务器示例程序：Step3_TCPServer。
TCP Socket编程
在进行网络应用程序开发方面大多是采用套接字Socket技术，嵌入式Linux的系统平台上也是如此。Socket 编程的基本函数有socket( )、bind( )、listen( )、accept( )、send( )、sendto( )、recv( )、recvfrom( )、connect( )等。
支持多连接的TCP服务器应用示例
Step3_TCPServe是一个支持多个客户端的连接TCPServer示例，该例程采用了面向对象的C++编程，创建了CTCPServer和CTCPCustom两个类，其中CTCPServer类负责侦听客户端的连接，一旦有客户端请求连接，它就负责接受此连接，并创建一个新的CTCPCustom类对象与客户端进行通讯，然后CTCPServer类接着监听客户端的连接请求，其流程如下：
CTCPServer类
CTCPServer类定义在TCPServer.h文件下，该类提供了3个公共函数，以及一个Socket侦听线程，公共的函数中Open( )、Close( )用于启动或是关闭TCP服务。
class CTCPServer
{
private:
pthread_t m_thread; //通讯线程标识符ID
//Socket侦听线程
static int SocketListenThread( void*lparam );
public:
int m_sockfd; //TCP服务监听socket
int m_ExitThreadFlag;
int m_LocalPort; //设置服务端口号
CTCPServer();
virtual ~CTCPServer();
int Open(); // 打开TCP服务
int Close(); // 关闭TCP服务
// 删除一个客户端对象连接释放资源
int RemoveClientSocketObject( void* lparam );
};
在Open( )函数中实现了打开套接字，将套接字设置为侦听套接字，并创建侦听客户端连接线程。在Linux应用程序中创建线程的方法在《嵌入式Linux串口通讯的C++设计》中有相关的说明，在该例程中也是采取的同样方式。
SocketListenThread函数中调用select( )侦听客户端的TCP连接，流程如下：
详解bootloader的执行流程与ARM Linux启动过程分析 ARM Linux启动过程分析是本文要介绍的内容，嵌入式Linux 的可移植性使得我们可以在各种电子产品上看到它的身影。对于不同体系结构的处理器来说Linux的启动过程也有所不同。 本文以S3C2410 ARM处理器为例，详细分析了系统上电后bootloader的执行流程及ARM Linux的启动过程。 1、引言 Linux 最初是由瑞典赫尔辛基大学的学生Linus Torvalds在1991 年开发出来的，之后在GNU的支持下，Linux 获得了巨大的发展。虽然Linux 在桌面PC 机上的普及程度远不及微软的Windows 操作系统，但它的发展速度之快、用户数量的日益增多，也是微软所不能轻视的。而近些年来Linux 在嵌入式领域的迅猛发展，更是给Linux 注入了新的活力。 一个嵌入式Linux 系统从软件角度看可以分为四个部分：引导加载程序（bootloader），Linux 内核，文件系统，应用程序。 其中bootloader是系统启动或复位以后执行的第一段代码，它主要用来初始化处理器及外设，然后调用Linux 内核。 Linux 内核在完成系统的初始化之后需要挂载某个文件系统做为根文件系统（Root Filesystem）。 根文件系统是Linux 系统的核心组成部分，它可以做为Linux 系统中文件和数据的存储区域，通常它还包括系统配置文件和运行应用软件所需要的库。 应用程序可以说是嵌入式系统的“灵魂”，它所实现的功能通常就是设计该嵌入式系统所要达到的目标。如果没有应用程序的支持，任何硬件上设计精良的嵌入式系统都没有实用意义。 从以上分析我们可以看出bootloader 和Linux 内核在嵌入式系统中的关系和作用。Bootloader在运行过程中虽然具有初始化系统和执行用户输入的命令等作用，但它最根本
Linux系统启动过程分析 by 王斌斌 binbinwang118@https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html, Linux系统启动过程分析 操作系统的启动过程，实际上是控制权移交的过程。Linux 系统启动包含四个主要的阶段：BIOS initialization, boot loader, kernel initialization, and init startup.见下图： 阶段一、BIOS initialization，主要功能如下： 1.Peripherals detected 2.Boot device selected 3.First sector of boot device read and executed 系统上电开机后，主板BIOS（Basic Input / Output System）运行POST（Power on self test）代码，检测系统外围关键设备（如：CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等）。硬件配置信息及一些用户配置参数存储在主板的CMOS( Complementary Metal Oxide Semiconductor)上（一般64字节），实际上就是主板上一块可读写的RAM芯片，由主板上的电池供电，系统掉电后，信息不会丢失。 执行POST代码对系统外围关键设备检测通过后，系统启动自举程序，根据我们在BIOS中设置的启动顺序搜索启动驱动器（比如的硬盘、光驱、网络服务器等）。选择合适的启动器，比如通常情况下的硬盘设备，BIOS会读取硬盘设备的第一个扇区（MBR，512字节），并执行其中的代码。实际上这里BIOS并不关心启动设备第一个扇区中是什么内容，它只是负责读取该扇区内容、并执行，BIOS的任务就完成了。此后将系统启动的控制权移交到MBR部分的代码。 注：在我们的现行系统中，大多关键设备都是连在主板上的。因此主板BIOS提供了一个操作系统（软件）和系统外围关键设备（硬件）最底级别的接口，在这个阶段，检测系统外围关键设备是否准备好，以供操作系 “” 统使用。 阶段二、Boot Loader 关于Boot Loader，简单的说就是启动操作系统的程序，如grub，lilo，也可以将boot loader本身看成一个小系统。 The BIOS invokes the boot loader in one of two ways: 1.It pass control to an initial program loader (IPL) installed within a driver's Master Boot Record (MBR) 2.It passes control to another boot loader, which passes control to an IPL installed within a partition's boot sector. In either case, the IPL must exist within a very small space, no larger than 446 bytes. Therefore, the IPL for GRUB is merely a first stage, whose sole task is to locate and load a second stage boot loader, which does most of the work to boot the system. There are two possible ways to configure boot loaders: Primary boot loader: Install the first stage of your Linux boot loader into the MBR. The boot loader must be configure to pass control to any other desired operating systems. Secondary boot loader: Install the first stage of your Linux boot loader into the boot sector of some partition. Another boot loader must be installed into the MBR, and configured to pass control to your Linux boot loader. 假设Boot Loader 为grub (grub-0.97)，其引导系统的过程如下： grub 分为stage1 (stage1_5) stage2两个阶段。stage1 可以看成是initial program loaderI（IPL），而stage2则实现了grub 的主要功能，包括对特定文件系统的支持（如ext2,ext3，reiserfs等），grub自己的shell，以及内部程序（如：kernrl，initrd，root ）等。
1、demo demo.c #ifndef __KERNEL__ #define __KERNEL__ #endif #ifndef MODULE #define MODULE #endif #include
什么是嵌入式linux系统? 一、什么是嵌入式linux？ Linux从1991年问世到现在，短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，不仅可以与各种传统的商业操作系统分庭抗争，在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux（Embedded Linux）是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后，能够固化在容量只有几K或者几M字节的存储器芯片或者单片机中，适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux既继承了intelnet上无限的开放原代码资源，又具有嵌入式操作系统的特性。 二、嵌入式Linux的特点版权费：免费； 购买费用：媒介成本； 技术支持：全世界的自由软件开发者提供支持； 网络特性：免费而且性能优异； 软件移植：容易，代码开放，有许多应用软件支持； 应用产品开发周期：短，新产品上市迅速，因为有许多公开的代码可以参考和移植； 实时性能：RT_Linux，hardhat Linux 等嵌入式Linux支持实时性能； 稳定性：好； 安全性：好。 三、嵌入式Linux的市场前景和商业机会 嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会，出现了大量的专业公司和产品，如Montavista、Lineo、Emi等。有行业协会，如Embedded Linux Consortum等。得到世界著名计算机公司和oem板级厂商的支持，例如IBM、Motorola、Intel等。传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略如Lynxworks 、Windriver、QNX等。还有intelnet上的大量嵌入式Linux 爱好者的支持。嵌入式Linux支持几乎所有的嵌入式cpu和被移植到几乎所有的嵌入式oem板。 四、嵌入式Linux的应用领域嵌入式Linux的应用领域非常广泛，主要的应用领域有，信息家电：PDA，STB-Set-stopbox，Digital Telephone，Answering Machine，Screen Phone、数据网络：Ethernet switches，Router，Bridge，Hub，Remote access servers，ATM，Frame relay、远程通信、医疗电子、交通运输、计算机外设、工业控制、航空领域等。 五、嵌入式linux的优势嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点，目前已经开发成功的嵌入式系统中，大约有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果，与其
linux内核启动+Android系统启动过程详解 第一部分：汇编部分 Linux启动之 linux-rk3288-tchip/kernel/arch/arm/boot/compressed/ head.S分析这段代码是linux boot后执行的第一个程序，完成的主要工作是解压内核，然后跳转到相关执行地址。这部分代码在做驱动开发时不需要改动，但分析其执行流程对是理解android的第一步 开头有一段宏定义这是gnu arm汇编的宏定义。关于GUN 的汇编和其他编译器，在指令语法上有很大差别，具体可查询相关GUN汇编语法了解 另外此段代码必须不能包括重定位部分。因为这时一开始必须要立即运行的。所谓重定位，比如当编译时某个文件用到外部符号是用动态链接库的方式，那么该文件生成的目标文件将包含重定位信息，在加载时需要重定位该符号，否则执行时将因找不到地址而出错 #ifdef DEBUG//开始是调试用，主要是一些打印输出函数，不用关心 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
……具体代码略 #endif 宏定义结束之后定义了一个段， .section ".start", #alloc, #execinstr 这个段的段名是 .start，#alloc表示Section contains allocated data, #execinstr表示Section contains executable instructions. 生成最终映像时，这段代码会放在最开头 .align start: .type start,#function /*.type指定start这个符号是函数类型*/ .rept 8 mov r0, r0 //将此命令重复8次，相当于nop，这里是为中断向量保存空间 .endr b 1f .word 0x016f2818 @ Magic numbers to help the loader
嵌入式Linux系统开发标准教程 目录 版权信息 内容简介 编辑推荐 目录 编辑本段版权信息 书名: 嵌入式Linux系统开发标准教程 作者：华清远见嵌入式培训中心 出版社：人民邮电出版社 出版时间： 2009 ISBN: 9787115194756 开本：16 定价: 45.00 元 编辑本段内容简介 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》以嵌入式Linux系统开发流程为主线，剖析了嵌入式Linux系统构建的各个环节。《嵌入式Linux 系统开发标准教程(第2版)》从嵌入式系统基础知识和Linux编程技术讲起，接下来介绍了嵌入式Linux交叉开发环境的建立，然后分析了嵌入式Linux系统的引导程序、内核和文件系统三大组成部分，最后介绍了嵌入式Linux系统集成和部署的方法。 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》先以ARM平台为例，对U-Boot和Linux内核启动过程做了详细分析，为学习嵌入式Linux系统开
发奠定基础，然后从概念上阐述了嵌入式Linux系统开发流程，实践上提供了具体的操作步骤，使读者能够深入理解嵌入式Linux系统的构建。 《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》可作为高等院校电子类、电气类、控制类等专业高年级本科生、研究生学习嵌入式Linux的教材，也可供希望进入嵌入式领域的科研和工程技术人员参考使用，还可作为嵌入式培训班的教材和教辅材料。 编辑本段编辑推荐 众多专家、厂商联合推荐，业界权威培训机构的经验总结。《嵌入式Linux系统开发标准教程(第2版)》配套PPT嵌入式专家讲座视频鞂式图书样章。嵌入式系统概述、ARM嵌入式处理器、Linux编程环境，嵌入式交叉开发环境、交叉杆塔工具链、Bootloader、配置编译Linux内核、Liux内核移植、内核高度技术、制作根文件系统、开源软件的应用、系统集成测试、部署Linux系统。 编辑本段目录 第1章嵌入式系统概述 1.1嵌入式系统的定义与特点 1.2常见的嵌入式操作系统 1.3嵌入式Linux的发展历史 1.4初步认识嵌入式Linux开发环境 1.5嵌入式Linux系统开发要点 第2章ARM嵌入式处理器 2.1初识ARM 2.1.1ARM公司简介 2.1.2ARM体系结构基础 2.1.3Linux与ARM处理器 2.2ARM指令集 2.2.1ARM处理器的指令集概述 2.2.2ARM指令寻址方式 2.2.3Thumb指令概述 2.3典型ARM处理器简介 2.3.1AtmelAT91RM9200 2.3.2SamsungS3C2410 2.3.3TIOMAP1510/1610系列 2.3.4Freescalei.Max21 2.4典型的嵌入式系统开发平台——三星S3C2410开发板
嵌入式Linux之我行——u-boot-2009.08在2440上的移植详解（一） 嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux 的朋友提供方便。如有错误之处，谢请指正。 ?共享资源，欢迎转载：https://www.doczj.com/doc/2b3781116.html, 一、移植环境 ?主机：VMWare--Fedora 9 ?开发板：Mini2440--64MB Nand,Kernel:2.6.30.4 ?编译器：arm-linux-gcc-4.3.2.tgz ?u-boot：u-boot-2009.08.tar.bz2 二、移植步骤 本次移植的功能特点包括： ?支持Nand Flash读写 ?支持从Nor/Nand Flash启动 ?支持CS8900或者DM9000网卡 ?支持Yaffs文件系统 ?支持USB下载(还未实现) 1.了解u-boot主要的目录结构和启动流程，如下图。
u-boot的stage1代码通常放在cpu/xxxx/start.S文件中，他用汇编语言写成；u-boot的stage2代码通常放在lib_xxxx/board.c文件中，他用C语言写成。各个部分的流程图如下：
2. 建立自己的开发板项目并测试编译。 目前u-boot对很多CPU直接支持，可以查看board目录的一些子目录，如：board/samsung/目录下就是对三星一些ARM 处理器的支持，有smdk2400、smdk2410和smdk6400，但没有2440，所以我们就在这里建立自己的开发板项目。 1）因2440和2410的资源差不多，主频和外设有点差别，所以我们就在board/samsung/下建立自己开发板的项目，取名叫my2440 2）因2440和2410的资源差不多，所以就以2410项目的代码作为模板，以后再修改
湖南工业大学 课程设计 资料袋 计算机与通信学院学院（系、部）2015~ 2016 学年第一学期 课程名称嵌入式Linux应用程序开发指导教师叶伟琼职称副教授 学生姓名皓月叶舞专业班级通信工程12XX 学号124082004XX 题目AD驱动 成绩起止日期2015 年12 月14 日～2015年12月20 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 课程设计图纸10 张4 5 6
湖南工业大学 课程设计任务书 2015 —2016学年第1 学期 计算机与通信学院通信工程专业12XX 班 课程名称：嵌入式Linux应用程序开发 设计题目： AD驱动 完成期限：自2015 年12 月14 日至2015 年12 月20 日共 1 周 内容及任务一、设计的主要技术参数 数模转换、数模编程 二、设计任务(内容) 1、完成相关编程模拟量输入采集和转换 2、将结果显示 3、测试并运行，改变模拟量输入 4、验证 5、完成课程设计说明书 三、设计工作量 1周完成 进度安排 起止日期工作内容 12月14日分组、任务分配、课题理解 12月15日-12月17日功能分析、程序设计 12月18日-12月19日实验验证和测试 12月20 日总结、书写实验报告 参考资料[1] 王实甫. 嵌入式Linux系统设计与实例开发. 吉林大学出版社，2004年 [2] 田丰兴. 嵌入式控制系统. 北京航空航天大学出版社，2002年 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
湖南工业大学 嵌入式Linux应用程序设计 课程设计说明书 AD驱动 起止日期： 2015年 12月14日至 2015年 12月 20 日 学生姓名皓月叶舞 班级通信1204班 学号124082004XX 成绩 指导教师(签字) 计算机与通信学院 2015年 12月20日
linux grub 引导启动过程详解 2008-01-08 17:18 这几天看了很多文档,算是对linux的启动过程有了比较细致的了解. 网上有很多文章谈到这方面的内容,但总觉得没有一篇完全的解析linux启动的 细节,下面是我小弟在学习的过程中总结出来的一些东东.这个是完整的linux启动过程, 不涉及内核,但是我觉得比较详细哦. (由于本人比较懒,这一段是从网上抄的) 机器加电启动后,BIOS开始检测系统参数,如内存的大小,日期和时间,磁盘 设备以及这些磁盘设备用来引导的顺序,通常情况下，BIOS都是被配置成首先检查 软驱或者光驱（或两者都检查），然后再尝试从硬盘引导。如果在这些可移动的设 备中，没有找到可引导的介质，那么BIOS通常是转向第一块硬盘最初的几个扇区， 寻找用于装载操作系统的指令。装载操作系统的这个程序就是boot loader. linux里面的boot loader通常是lilo或者grub,从Red Hat Linux 7.2起，GRUB( GRand Unified Bootloader)取代LILO成为了默认的启动装载程序。那么启动的时候grub是如何被载入的呢 grub有几个重要的文件,stage1,stage2,有的时候需要stage1.5.这些文件一般都 在/boot/grub文件夹下面.grub被载入通常包括以下几个步骤: 1. 装载基本的引导装载程序(stage1),stage1很小,网上说是512字节,但是在我的系统上用du -b /boot/grub/stage1 显示的是1024个字节,不知道是不是grub版本不同的缘故还是我理解有误.stage1通常位于主引导扇区里面,对于硬盘就是MBR了,stage1的主要功能就是装载第二引导程序(stage2).这主要是归结于在主引导扇区中没有足够的空间用于其他东西了,我用的是grub 0.93,stage2文件的大小是107520 bit. 2. 装载第二引导装载程序(stage2),这第二引导装载程序实际上是引出更高级的功能, 以允许用户装载入一个特定的操作系统。在GRUB中，这步是让用户显示一个菜单或是输入命令。由于stage2很大,所以它一般位于文件系统之中(通常是boot所在的根 分区). 上面还提到了stage1.5这个文件,它的作用是什么呢你到/boot/grub目录下看看, fat_stage_1.5 e2fs_stage_1.5 xfs_stage_1.5等等,很容易猜想stage1.5和文件系统 有关系.有时候基本引导装载程序(stage1)不能识别stage2所在的文件系统分区,那么这 时候就需要stage1.5来连接stage1和stage2了.因此对于不同的文件系统就会有不同的stage1.5.但是对于grub 0.93好像stage1.5并不是很重要,因为我试过了,在没有stage1.5 的情况下, 我把stage1安装在软盘的引导扇区内,然后把stage2放在格式化成ext2或者fat格式的软盘内,启动的时候照常引导,并不需要e2fs_stage_1.5或者fat_stage_1.5. 下面是我的试验: #mkfs.ext2 /dev/fd0 #mount -t ext2 /dev/fd0 /mnt/floppy #cd /mnt/floppy #mkdir boot #cd boot #mkdir grub (以上三步可用mkdir -p boot/grub命令完成) #cd grub #cp /boot/grub/{stage1,stage2,grub.conf} ./ #cd; umount /mnt/floppy
深入浅出：Linux的启动流程刨析 Linux的启动过程，是一个Linuxer必须要熟练掌握的。通过系统的启动过程，可以更深入的理解Linux，假如Linux系统出问题的话，可以通过启动过程来分析原因，解决问题。而且，在掌握了Linux的启动流程后，还可以借助宿主机来打造自己的Linux。 下面是我画的一张简单的Linux启动流程图 在了解启动流程之前，我们应该先知道系统的几个重要脚本和配置文件，他们对应的路径为： 1、/sbin/init 2、/etc/inittab 3、/etc/rc.d/rc.sysinit 4、/etc/rc.d/rcN.d //这是几个文件夹N代表数字1，2，3，4.. 5、/etc/fstab 1、关于/sbin/init与/etc/inittab 关于/sbin/init ，它是一个二进制可执行文件，为系统的初始化程序，而/etc/inittab是它的配置文件，我们可以通过/etc/inittab来一睹它的功能，里面的内容是一种固定的文本格式，id：runlevels：action：process 我们来通过它的内容来学习它之前，先了解写运行级别的分类（0-6）： 0：关机half
1：单用户模式singel user 2：多用户模式multi user ，不提供nfs服务without nfs 3：完全多用户字符模式full multiuser text mod 4：系统预留officially undefined 5：图形登录界面graphical login 6：重启reboot id:3:initdefault: //这里定义linux的启动时的运行级别，可以看到我的主机的启动级别是3 # System initialization. si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit //紧接着，运行系统第一个脚本/etc/rc.d/rc/sysinit //它的action:sysyinit指的是定义系统初始化过程 l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0 l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1 l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2 //然后就是加载服务了，他们被定义在/etc/rc.d/rcN.d l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3 //action：waite 这个进程在在对应级别启动一次，知道它结束为止，我的系统启动级别为3，所有执行rc 3对应的服务 l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4 l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5 l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6 ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now //这里定义了一个组合快捷键，熟悉吧，没错就是重启，你可以把它注释掉不用 pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"//这里定义了ups电源，powerfail 指的是如果突然断电，它对应的process命令是，提示用户系统电源失效，将要关机，提醒用户把数据都存储好 pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"//这里的action,powerokwaite，指的是系统恢复供电，关机取消...
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1 //开启终端，在系统准备工作做好后，就会启动出6个终端，tty1～6 mingetyy就是终端的执行命令 2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2 //可以看到他们对应的级别是2345，你也可以注释嵌入式Linux应用软件开发流程
从软件工程的角度来说，嵌入式应用软件也有一定的生命周期，如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作，软件工程的许多理论对它也是适用的。 但和其他通用软件相比，它的开发有许多独特之处： ·在需求分析时，必须考虑硬件性能的影响，具体功能必须考虑由何种硬件实现。 ·在系统设计阶段，重点考虑的是任务的划分及其接口，而不是模块的划分。模块划分则放在了任务的设计阶段。 ·在调试时采用交叉调试方式。 ·软件调试完毕固化到嵌入式系统中后，它的后期维护工作较少。 下面主要介绍分析和设计阶段的步骤与原则： 1、需求分析 对需求加以分析产生需求说明，需求说明过程给出系统功能需求，它包括：·系统所有实现的功能 ·系统的输入、输出 ·系统的外部接口需求（如用户界面） ·它的性能以及诸如文件/数据库安全等其他要求 在实时系统中，常用状态变迁图来描述系统。在设计状态图时，应对系统运行过程进行详细考虑，尽量在状态图中列出所有系统状态，包括许多用户无需知道的内部状态，对许多异常也应有相应处理。 此外，应清楚地说明人机接口，即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统，形成一本操作手册是必要的，为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚，可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。
在对需求进行分析，了解系统所要实现的功能的基础上，系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。 对于硬件平台，要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求，它的稳定性如何，内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求，对于要求网络功能的系统，是否扩展有以太网接口等。 对于软件平台而言，操作系统是否支持实时性及支持的程度、对多任务的管理能力是否支持前面选中的微处理器、网络功能是否满足系统要求以及开发环境是否完善等都是必须考虑的。 当然，不管选用何种软硬件平台，成本因素都是要考虑的，嵌入式Linux 正是在这方面具有突出的优势。 2、任务和模块划分 在进行需求分析和明确系统功能后，就可以对系统进行任务划分。任务是代码运行的一个映象，是无限循环的一段代码。从系统的角度来看，任务是嵌入式系统中竞争系统资源的最小运行单元，任务可以使用或等待CPU、I/O设备和内存空间等系统资源。 在设计一个较为复杂的多任务应用系统时，进行合理的任务划分对系统的运行效率、实时性和吞吐量影响都极大。任务分解过细会不断地在各任务之间切换，而任务之间的通信量也会很大，这样将会大大地增加系统的开销，影响系统的效率。而任务分解过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行，从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中，在划分任务时应在数据流图的基础上，遵循下列步骤和原则：
Linux启动全过程-由bootloader到fs
Linux启动过程 许多人对Linux的启动过程感到很神秘，因为所有的启动信息都在屏幕上一闪而过。其实Linux的启动过程并不象启动信息所显示的那样复杂，它主要分成两个阶段： 1.启动内核。在这个阶段，内核装入内存并在初始化每个设备驱动器时打印信息。 2.执行程序init。装入内核并初始化设备后，运行init程序。init程序处理所有程序的启动， 包括重要系统精灵程序和其它指定在启动时装入的软件。 下面以Red Hat为例简单介绍一下Linux的启动过程。 一、启动内核 首先介绍启动内核部分。电脑启动时，BIOS装载MBR，然后从当前活动分区启动，LILO获得引导过程的控制权后，会显示LILO提示符。此时如果用户不进行任何操作，LILO将在等待制定时间后自动引导默认的操作系统，而如果在此期间按下TAB键，则可以看到一个可引导的操作系统列表，选择相应的操作系统名称就能进入相应的操作系统。当用户选择启动LINUX操作系统时，LILO就会根据事先设置好的信息从ROOT文件系统所在的分区读取LINUX映象，然后装入内核映象并将控制权交给LINUX内核。LINUX内核获得控制权后，以如下步骤继续引导系统： 1. LINUX内核一般是压缩保存的，因此，它首先要进行自身的解压缩。内核映象前面的一些代码完成解压缩。 2. 如果系统中安装有可支持特殊文本模式的、且LINUX可识别的SVGA卡，LINUX会提示用户选择适当的文本显示模式。但如果在内核的编译过程中预先设置了文本模式，则不会提示选择显示模式。该显示模式可通过LILO或RDEV工具程序设置。 3. 内核接下来检测其他的硬件设备，例如硬盘、软盘和网卡等，并对相应的设备驱动程序进行配置。这时，显示器上出现内核运行输出的一些硬件信息。 4. 接下来，内核装载ROOT文件系统。ROOT文件系统的位置可在编译内核时指定，也可通过LILO 或RDEV指定。文件系统的类型可自动检测。如果由于某些原因装载失败，则内核启动失败，最终会终止系统。 二、执行init程序 其次介绍init程序，利用init程序可以方便地定制启动其间装入哪些程序。init的任务是启动新进程和退出时重新启动其它进程。例如，在大多数Linux系统中，启动时最初装入六个虚拟的控制台进程，退出控制台窗口时，进程死亡，然后init启动新的虚拟登录控制台，因而总是提供六个虚拟登陆控控制台进程。控制init程序操作的规则存放在文件/etc/inittab中。Red Hat Linux缺省的inittab文件如下：# #inittab This file describes how the INIT process should set up the system in a certain #run-level. # # #Default runlevel.The runlevels used by RHS are: #0-halt(Do NOT set initdefault to this) #1-Single user mode #2-Multiuser,without NFS(the same as 3,if you do not have networking) #3-Full multiuser mode #4-unused #5-X11 #6-reboot(Do NOT set initdefault to this)
嵌入式软件开发流程图
嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中，由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密，往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现，因此需要进行处理器选型，以更好地满足产品的需求。另外，对于有些硬件和软件都可以实现的功能，就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本，但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次，开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如，对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux，对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。
1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示，它同通用计算机软件开发一样，分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一，故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多，为了更好地帮助读者选择开发工具，下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分，比如在需求分析阶段，可以选择IBM的Rational Rose等软件，而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior（下面要介绍的ADS 的一个工具）等，在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时，不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具，比如Vxworks有集成开发环境Tornado，WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外，不同的处理器可能还有对应的开发工具，比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里，大多数软件都有比较高的使用费用，但也可以大大加快产品的开发进度，用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分，其中又可以分为编译和调试两部分，下面分别对这两部分进行讲解。 1．交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到，编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码，由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此，不同的CPU需要有相应的编译器，而交叉编译就如同翻译一样，把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是，编译器本身也是程序，也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。
ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计
ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计 嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域，嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94％。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展，不仅继承了Linux 源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势，还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。1ARM处理器及开发板在嵌入式领域，ARM已取得了极大的成功，造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计，全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术，20家最大的半导体，一 嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域，嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94％。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展，不仅继承了Linux源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势，还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。 1 ARM处理器及开发板 在嵌入式领域，ARM已取得了极大的成功，造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计，全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术，20家最大的半导体，一商中有19家是ARM的用户。ARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电活、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域，成为世界上销量最大的32位微处理器。ARM已成为业界实际的RISC芯片标准。 ARM系列处理器根据各自特点应用于不同领域。从应用的角度上ARM芯片选择的一般原则：MMU；处理器速度；内置存储器容量；USB接口；GPIO数量；中断控制器；IIS(integrate interface ofsound)音频接口；nWAIT信号； RTC(real timeclock)；LCD控制器；PWM输出等各项指标。 本文使用的是ARM9，其性能远远高过ARM7。开发板使用的是广州斯道信息技术有限公司的开发板，中央处理器是三星公司的S3C2410。ARM9具有以下特点：5级流水线；采用哈佛结构；高速缓存和写缓存的引入；支持MMU。 2 嵌入式Linux系统 嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台，它的出现解决了嵌入式软件开发标准化的难题。嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能。目前主流的嵌入式系统有以下儿种：Linux、VxWorks、QNX、Windows CE、Palm OS。 嵌入式Linux操作系统具有一些独特的优势：层次结构及内核完全开放；强大的网络支持功能；具备一整套工具链；广泛的硬件支持特性。 嵌入式Linux系统有很多种。本文使用的是Red Hat9操作系统。 在安装有Windows和Linux双系统的PC上，系统会以Linux的GRUB作为引导装入器来选择启动二者。此时若直接删除Linux分区，会导致系统无法启动
Linux内核启动流程分析(一)
很久以前分析的，一直在电脑的一个角落，今天发现贴出来和大家分享下。由于是word直接粘过来的有点乱，敬请谅解！ S3C2410 Linux 2.6.35.7启动分析(第一阶段) arm linux 内核生成过程 1. 依据arch/arm/kernel/vmlinux.lds 生成linux内核源码根目录下的vmlinux，这个vmlinux属于未压缩， 带调试信息、符号表的最初的内核，大小约23MB； 命令：arm-linux-gnu-ld -o vmlinux -T arch/arm/kernel/vmlinux.lds arch/arm/kernel/head.o init/built-in.o --start-group arch/arm/mach-s3c2410/built-in.o kernel/built-in.o mm/built-in.o fs/built-in.o ipc/built-in.o drivers/built-in.o net/built-in.o --end-group .tmp_kallsyms2.o 2. 将上面的vmlinux去除调试信息、注释、符号表等内容，生成arch/arm/boot/Image，这是不带多余信息的linux内核，Image的大小约 3.2MB； 命令:arm-linux-gnu-objcopy -O binary -S vmlinux arch/arm/boot/Image 3.将 arch/arm/boot/Image 用gzip -9 压缩生成arch/arm/boot/compressed/piggy.gz大小约 1.5MB；命令:gzip -f -9 < arch/arm/boot/compressed/../Image > arch/arm/boot/compressed/piggy.gz 4. 编译arch/arm/boot/compressed/piggy.S 生成arch/arm/boot/compressed/piggy.o大小约1.5MB，这里实 际上是将piggy.gz通过piggy.S编译进piggy.o文件中。而piggy.S文件仅有6行，只是包含了文件piggy.gz; 命令:arm-linux-gnu-gcc -o arch/arm/boot/compressed/piggy.o arch/arm/boot/compressed/piggy.S 5. 依据arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds 将arch/arm/boot/compressed/目录下的文件head.o 、piggy.o 、misc.o链接生成arch/arm/boot/compressed/vmlinux，这个vmlinux是经过压缩且含有自解压代码的内核, 大小约1.5MB; 命 令:arm-linux-gnu-ld zreladdr=0x30008000 params_phys=0x30000100 -T arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds a rch/arm/boot/compressed/head.o arch/arm/boot/compressed/piggy.o arch/arm/boot/compressed/misc.o -o arch/arm /boot/compressed/vmlinux
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