基于嵌入式uCLinux内核启动过程分析与设计

作者：时间：2013-03-30 来源：网络收藏

　　本系统中，head.S首先配置S3C4510B的系统寄存器SYSCFG、初始化系统的Flash、SDRAM以及总线控制寄存器，将Flash和SDRAM的地址范围分别设置为0x0-0x1fffff和0x1000000-0x1ffffff；根据本系统的功能特点，重新定义了中断优先级以及I/O口的配置；为了提高内核的运行速度，将2M的内核映像文件从Flash拷贝到SDRAM；通过操作一些系统寄存器，进行系统的存储器重映射，将Flash和SDRAM的地址区间分别重映射为0x1000000-0x11fffff和0x0-0xffffff；然后初始化系统堆栈；接着调用misc.c中的函数decompress_kernel，对拷贝到SDRAM的内核映像文件进行解压缩；最后跳转到执行调用内核函数call_kernel，调用call_kernel函数实际上是执行main.c中的start_kernel函数，该函数完成的功能包括处理器结构的初始化、中断的初始化、定时器的初始化、进程相关的初始化以及内存初始化等初始化工作；最后内核创建一个init线程，在该线程中调用init进程，完成系统的启动[1][2]。

　　值得再次注意的是，在内核启动过程中，调用了在文件hardware.h中定义的与硬件有关的信息。基于Linux的嵌入式系统的启动是严重依赖于硬件平台的，在内核启动引导前，必须根据硬件平台和系统功能，修改必要的文件[2]。本系统中就修改了hardware.h中的flash、SDRAM的控制寄存器ROMCON0、DRAMCON0和SYSCFG等。

　　uCLinux启动时，运行一个叫做init的程序，它是由操作系统启动的用户级进程，由它来启动后面的任务，包括多用户环境、网络等。init进程的行为是在函数simpleinit.c中定义的，所以可根据系统的功能定制init进程的行为，如在本系统中加入了串口控制程序，还可以利用printk函数打印出必要的调试信息。当init进程启动时，它读取一个运行控制文件rc和一个配置文件inittab。在嵌入式应用中，一般需要在操作系统运行起来后立刻运行用户的特定程序，为此可考虑修改这两个文件。本系统中就是恰当地修改了inittab文件和rc文件，以使系统启动后即运行一些特定进程。在程序inittab.c中修改inittab文件，然后通过向init进程发送SIGHUP信号，即kill(1,SIGHUP)，使init进程重新读取配置文件inittab[3]。

　　inittab.c文件中的部分代码如下：

　　FILE *pFile;

　　if((pFile=fopen("/etc/inittab","w"))!=NULL){

　　fprintf(pFile,"pollmeter:unknown:/bin/pollmeter");

　　fprintf(pFile,"netcomm:unknown:/bin/netcomm");

　　……

　　}

　　......

　　kill(1,SIGHUP); //init进程的ID等于1

　　……

　　在启动过程中还有一个重要的链接脚本文件，在该文件中指明了内核的入口地址。

　　总之，uCLinux的启动过程也较复杂，其中要调用许多文件，要能正确的启动uCLinux操作系统，就必须根据硬件平台和系统功能，修改相关的源代码文件。