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[系统运维]Linux操作系统包含哪些部分?学习笔记

简介:三部分:bootloader(引导加载程序)、linux kernel(linux内核)、rootfile(根文件系统)。 那么这3部分是怎么相互协作来构成这个系统的呢?各自有什么用呢?三者有什么联系?怎么联系?系统的执行流程又是怎么样的呢?

1 启动顺序

当启动一个Linux系统? :bootloader -> linuxkernel -> rootfile

启动过程:

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。

粗略地说,当系统首次引导时,或系统被重置时,处理器会执行一个位于Flash/ROM中的已知位置处的代码,Bootloader就是这第一段代码。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作为根文件系统(RootFilesystem),然后加载必要的内核模块,启动应用程序。这就是嵌入式Linux系统启动过程Linux引导的整个过程。

根文件系统是Linux系统的核心组成部分,它可以作为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。

Bootloader

1、Bootloader基本概述

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。Bootloader是依赖于硬件而实现的,特别是在嵌入式领域,为嵌入式系统建立一个通用的Bootloader是很困难的,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:

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)初始化串口端口

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作为调试端口。

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。

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NorFlash),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。

未完待续...

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加:2021-09-10 11:14:59  更:2021-09-10 11:15:52 
 
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