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隨著Linux在嵌入式領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，設(shè)備樹（Device Tree）開始成為內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)的重要組成部分。設(shè)備樹的出現(xiàn)，使得Linux內(nèi)核能夠更好地適應(yīng)不同的硬件平臺(tái)，更加靈活地處理硬件資源。本文將介紹設(shè)備樹支持下的Linux內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程。
創(chuàng)新互聯(lián)公司從2013年成立，先為旌陽(yáng)等服務(wù)建站，旌陽(yáng)等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為旌陽(yáng)企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問(wèn)題。
一、原理
內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)，需要對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)備樹的枚舉與識(shí)別。設(shè)備樹是一個(gè)跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中描述了硬件設(shè)備的類型、地址、中斷等信息。內(nèi)核通過(guò)讀取設(shè)備樹，將硬件資源識(shí)別出來(lái)，并進(jìn)行初始化。
設(shè)備樹通常由.dt或.dtb文件組成，在內(nèi)核編譯時(shí)可以選擇將設(shè)備樹編譯成二進(jìn)制格式.dtb，這樣可以減小設(shè)備樹的大小，提高內(nèi)核啟動(dòng)的效率。
二、內(nèi)核啟動(dòng)流程
1.引導(dǎo)加載器（Bootloader）執(zhí)行階段
內(nèi)核由引導(dǎo)加載器加載，并且命令行參數(shù)會(huì)傳遞給內(nèi)核啟動(dòng)。對(duì)于設(shè)備樹支持的內(nèi)核，引導(dǎo)加載器需要傳遞設(shè)備樹文件的地址以及大小給內(nèi)核。
2.內(nèi)核初始化階段
內(nèi)核啟動(dòng)后，首先進(jìn)行的是內(nèi)核初始化。此時(shí)，內(nèi)核需要讀取設(shè)備樹來(lái)識(shí)別硬件資源，并初始化硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)。在此過(guò)程中，內(nèi)核會(huì)使用到設(shè)備樹中描述的硬件節(jié)點(diǎn)信息。
3.設(shè)備樹的解析與加載階段
內(nèi)核啟動(dòng)完成后，設(shè)備樹文件被讀取到內(nèi)存中，并進(jìn)行解析和加載。在解析過(guò)程中，內(nèi)核會(huì)以設(shè)備樹中的根節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，從頂向下逐層解析和加載子節(jié)點(diǎn)的信息。通常設(shè)備樹文件加載到系統(tǒng)內(nèi)存中的某個(gè)指定位置，并在內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程中使用該位置來(lái)訪問(wèn)設(shè)備樹。
4.設(shè)備樹的匹配階段
設(shè)備樹解析和加載完成后，內(nèi)核對(duì)硬件資源進(jìn)行匹配。此時(shí)，內(nèi)核遍歷整個(gè)設(shè)備樹，對(duì)每個(gè)樹節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配。匹配規(guī)則通常是從設(shè)備樹根節(jié)點(diǎn)開始，在設(shè)備樹中尋找與硬件匹配的節(jié)點(diǎn)，并讀取其信息，完成硬件初始化。
5.啟動(dòng)內(nèi)核階段
設(shè)備樹匹配完成后，內(nèi)核會(huì)進(jìn)入啟動(dòng)階段。此時(shí)，硬件設(shè)備已經(jīng)初始化完成，內(nèi)核可以正常運(yùn)行，并加載用戶空間進(jìn)行后續(xù)操作。
三、適用情況
設(shè)備樹的存在和廣泛使用，主要是為了適應(yīng)不同的硬件平臺(tái)和體系結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于某些嵌入式應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不需要使用設(shè)備樹也可以完成內(nèi)核啟動(dòng)。其適用通過(guò)各種引導(dǎo)程序提供的信息來(lái)識(shí)別硬件設(shè)備。
不過(guò)，對(duì)于需要支持多種設(shè)備的規(guī)模更大的嵌入式系統(tǒng)，使用設(shè)備樹將更加方便。通過(guò)設(shè)備樹，內(nèi)核可以將硬件設(shè)備的信息標(biāo)準(zhǔn)化，并具有更好的兼容性。
設(shè)備樹是一種優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，為內(nèi)核啟動(dòng)提供了更好的硬件資源管理機(jī)制。通過(guò)設(shè)備樹在不同平臺(tái)上更加靈活，可以更好地支持各種硬件設(shè)備，從而提高了嵌入式開發(fā)工作的效率。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- linux下的五大啟動(dòng)管理程序
- linux啟動(dòng)時(shí)怎么選擇新舊內(nèi)核
linux下的五大啟動(dòng)管理程序
分別是
1. System V：System V是一種UNIX操作系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)機(jī)腳本。
2. Upstart：Upstart是Ubuntu Linux發(fā)行版中使用的開機(jī)啟動(dòng)管理器。
3. systemd：systemd是Linux內(nèi)核下常用的開機(jī)啟動(dòng)管理工具。
4. SysVinit：SysVinit是一個(gè)Unix-like操作系統(tǒng)上常用的進(jìn)程初始化守護(hù)進(jìn)程集成工唯櫻具。
5. runit：runit 是指陵叢一個(gè)小而快速的 Unix init 系統(tǒng), 可汪衫以在多重平臺(tái)上運(yùn)行, 例如 Linux、Solaris、Mac OS X 等
linux啟動(dòng)時(shí)怎么選擇新舊內(nèi)核
1 是手動(dòng)選擇在開機(jī)時(shí)候按方上下方向鍵 界面會(huì)停留在選擇內(nèi)核的界面
2自動(dòng)選擇 系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)選擇最新安裝的內(nèi)核.如果要更改談派斗默認(rèn)使用的內(nèi)核則修改配置文件/boot/grub/menu.lst(直接修羨蘆改grub.conf同樣可行 )下default默認(rèn)為0是表示之一個(gè)菜單選項(xiàng)(開機(jī)時(shí)的內(nèi)核含磨選擇菜單)，改為1就是使用第二個(gè)菜單項(xiàng)了。timeout表示菜單等待時(shí)間，單位為秒。
已安裝內(nèi)核的新版本(例如，實(shí)現(xiàn) P 支持)，那不需要下載任何代碼跳過(guò)此部分繼續(xù)下一屏。
您可以在 上找到內(nèi)核代碼。當(dāng)您進(jìn)入到那后，您將發(fā)現(xiàn)內(nèi)核的源代碼按內(nèi)核版本(v2.2、v2.3 等)，被組織到多個(gè)不同的目錄中。在每個(gè)目錄中，您將發(fā)現(xiàn)文件被冠以”linux-x.y.z.tar.gz”和”linux-x.y.z.tar.bz2″。這些就是敏枯 Linux 內(nèi)核的源代碼。您也將看到冠以 “patch-x.y.z.gz” 和 “patch-x.y.z.bz2” 的文件。這些是用來(lái)更新前面完整的內(nèi)核源代碼的補(bǔ)丁包。如果您希望編譯一個(gè)新的內(nèi)核版本，您將需要下載這些”linux”文件其中之一。
內(nèi)早擾核解包
如果您已從 kernel.org 下載一個(gè)新的內(nèi)核，現(xiàn)在是要將其解包時(shí)候了。首先，cd /usr/src。如果這里有一個(gè)存在的”linux”目錄，將其改名為”linux.old” (“mv linux linux.old”，以 root 權(quán)限)。
現(xiàn)在，可以解開新的內(nèi)核包了。仍然在 /usr/src 目錄下，輸入 tar xzvf /path/to/my/kernel-x.y.z.tar.gz 或者 cat /path/to/my/kernel-x.y.z.tar.bz2 | bzip2 -d | tar xvf -，根據(jù)您下載的源代碼是用 gzip 或 bzip2 壓縮的。在輸入完此命令后，您下載的內(nèi)核源代碼會(huì)被釋放到一個(gè)新的”linux”目錄下。注意內(nèi)核源代碼通常將在硬盤上占用超過(guò)兆空間！
討論配置問(wèn)題
在您編譯內(nèi)核前，您需要配置它，配置是您精確控制在新內(nèi)核中啟用(禁止)哪些內(nèi)核功能的機(jī)會(huì)。您也將控制哪些會(huì)被編譯到內(nèi)核的二進(jìn)制映像(在啟動(dòng)時(shí)被載入)而哪些被編譯到需要時(shí)載入的內(nèi)核模塊文件。
老式配置內(nèi)核的方法是極為痛苦的過(guò)程，并涉及到進(jìn)入 /usr/src/linux 目錄并輸入 make config 命令。請(qǐng)放棄這種配置內(nèi)核的方式除非您想在命令行上回答幾百個(gè)(對(duì)！幾百個(gè))“yes/no”的問(wèn)題。
配置的新途徑
我們是現(xiàn)代人類,我們不在輸入 make config，而是輸入 make menuconfig 或者 make xconfig。如果您想要配置您的內(nèi)核，使用上述選擇之一。如果您輸入 make menuconfig，您將使用一個(gè)漂亮的基于文本的彩色菜單系統(tǒng)來(lái)配置內(nèi)核。如果您輸入 make xconfig，您將使用一個(gè)更漂亮的基于 X-Window 的 GUI 界面來(lái)配置內(nèi)核的各種選項(xiàng)。這里有一個(gè)使用 “make menuconfig” 的屏幕陸拿旦截圖：
當(dāng)使用 “make menuconfig” 時(shí)，在左面出現(xiàn)一個(gè) “” 的選項(xiàng)能被編譯成為一個(gè)模塊。當(dāng)選項(xiàng)被選中，按下空格鍵來(lái)循環(huán)選擇選項(xiàng)是被選中或未選中， (“”)表示將被編譯成內(nèi)核映像而(“”)表示將被編譯成模塊。
配置技巧
在這里有極其多的內(nèi)核選項(xiàng)，而且我們無(wú)法在此一一解釋所以請(qǐng)利用內(nèi)核內(nèi)置的幫助功能?；旧厦總€(gè)選項(xiàng)都至少有一些描述，而且每個(gè)通常都有一行”如果您不知道這個(gè)選項(xiàng)的含義，輸入 Y。(或者 N)”。這些提示在您不知道一個(gè)特定選項(xiàng)的含義時(shí)能幫助您。要使用幫助，選中您有疑問(wèn)的選項(xiàng)然后按 “?” 鍵。
編譯和安裝內(nèi)核
make dep; make clean
一旦您的內(nèi)核配置完畢，就可開始編譯它了。在我們能編譯它前，我們需要生成依賴(dependency)信息并清除任何老的”編譯結(jié)果”。這可以通過(guò)在 /usr/src/linux 下輸入 make dep; make clean 完成。
make bzImage
現(xiàn)在是編譯真正的二進(jìn)制內(nèi)核映像時(shí)候了。輸入 make bzImage。過(guò)幾分鐘后，編譯會(huì)結(jié)束而且您在 /usr/src/linux/arch/i386/boot(x86 PC 內(nèi)核)目錄下找到 bzImage 文件。我們將待會(huì)告訴您如何安裝這個(gè)新內(nèi)核，但是現(xiàn)在我們要看看模塊編譯了。
編譯模塊
現(xiàn)在我們有了 bzImage，下面要編譯模塊了。即使您在配置內(nèi)核時(shí)沒(méi)有使用任何模塊，也不要跳過(guò)此步驟在編譯完 bzImage 后立刻編譯模塊是個(gè)好習(xí)慣。而且，如果您真的沒(méi)有模塊需要編譯，這個(gè)步驟也非?？炀徒Y(jié)束了。輸入 make modules; make modules_install。這將導(dǎo)致模塊被編譯而且被安裝到 /usr/lib/ 目錄下。
祝賀您！您的內(nèi)核已經(jīng)被編譯完成了，您的內(nèi)核模塊也編譯完成并被安裝?，F(xiàn)在是要重新配置 LILO，這樣您能使用新的內(nèi)核。
啟動(dòng)配置
LILO 入門
現(xiàn)在是最后來(lái)重新配置 LILO 的時(shí)候了，它將負(fù)責(zé)載入新的內(nèi)核。LILO 是更流行的 Linux 引導(dǎo)工具，而且為所有的主流 Linux 發(fā)行商所采用。您要作的之一件事是察看您的 /etc/lilo.conf 文件。它將包含一行看似 “image=/vmlinuz” 的語(yǔ)句。該語(yǔ)句告訴 LILO 到何處找到內(nèi)核。
啟動(dòng)配置, 第二部分
要配置 LILO 來(lái)使用新的內(nèi)核，您有兩種選擇。之一個(gè)是覆蓋您現(xiàn)有的內(nèi)核除非您手頭上有一些緊急啟動(dòng)措施如還有此內(nèi)核的引導(dǎo)盤，這很危險(xiǎn)的方法。
更為安全的選擇是配置 LILO 是得它能從新的或舊的內(nèi)核引導(dǎo)。LILO 可配置成從新內(nèi)核缺省啟動(dòng)，但仍提供一種方法讓您遇上問(wèn)題時(shí)能選擇舊的內(nèi)核來(lái)啟動(dòng)。這是推薦的作法，也是我們將隨后介紹的方法。
啟動(dòng)配置, 第三部分
您的 lilo.conf 文件有可能看起來(lái)如下：
boot=/dev/hda
delay=20
vga=normal
root=/dev/hda1
read-only
image=/vmlinuz
label=linux
要在您的 lilo.conf 文件中增添新的項(xiàng)目，參見(jiàn)下列步驟。首先，拷貝 /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage 到您的根(root)分區(qū)上的一個(gè)文件，例如 /vmlinuz2。一旦拷貝完畢，復(fù)制您 lilo.conf 文件的最后三行并將它們添加到該文件的最后… 我們即將結(jié)束整個(gè)步驟了…
啟動(dòng)配置, 第四部分
現(xiàn)在，您的 lilo.conf 文件應(yīng)該看起來(lái)如下：
boot=/dev/hda
delay=
vga=normal
root=/dev/hda1
read-only
image=/vmlinuz
label=linux
image=/vmlinuz
label=linux
首先，將之一個(gè) “image=” 行改為 “image=/vmlinuz2″。其次，將第二個(gè) “l(fā)abel=” 行改為 “l(fā)abel=oldlinux”。然后，確定在文件的開始有一行 “delay=20″如果沒(méi)有，增添一行。如果它已經(jīng)存在，將數(shù)字至少設(shè)為 20。
啟動(dòng)配置, 第五部分
您最后的 lilo.conf 文件將看起來(lái)如下：
boot=/dev/hda
delay=
vga=normal
root=/dev/hda
read-only
image=/vmlinuz
label=linux
image=/vmlinuz
label=oldlinux
作完這些修改后，您將需要以 root 身份運(yùn)行 “l(fā)ilo”。這非常重要！如果您不執(zhí)行此步，啟動(dòng)的過(guò)程無(wú)法繼續(xù)。運(yùn)行 “l(fā)ilo” 將給 lilo 一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)更新它的啟動(dòng)映射。
啟動(dòng)配置, 詳解
現(xiàn)在我們?cè)敿?xì)地解釋一下我們所作的改動(dòng)。這個(gè) lilo.conf 文件可以用來(lái)允許您啟動(dòng)兩個(gè)不同的內(nèi)核。它允許您啟動(dòng)您原來(lái)的內(nèi)核，位于 /vmlinuz 目錄下。它也允許您啟動(dòng)新的內(nèi)核，位于 /vmlinuz2 目錄下。在缺省情況下，它將嘗試啟動(dòng)您的新內(nèi)核(指向新內(nèi)核的 image/label 行首先出現(xiàn)在配置文件中)。
如果，出于某種原因，您需要啟動(dòng)舊內(nèi)核，只需在重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)時(shí)按住 Shift 鍵。LILO 將會(huì)監(jiān)測(cè)到此操作，然后允許您輸入要啟動(dòng)的映像標(biāo)簽名。要啟動(dòng)舊內(nèi)核，您需要輸入 “oldlinux”，然后按回車鍵。要看到有哪些選擇，您可按 TAB 鍵。
1 是手動(dòng)選擇在開機(jī)時(shí)候按方上下方向鍵 界面會(huì)停留在選擇內(nèi)核的界面談派斗
2 自動(dòng)選擇 系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)選擇最新安裝的內(nèi)核.如果要更改默認(rèn)使用的內(nèi)核則修改
配置文件
/boot/grub/menu.lst(直接修改grub.conf同樣可行 )下default默羨蘆認(rèn)為0是表示之一個(gè)菜單選項(xiàng)(開機(jī)時(shí)的內(nèi)核選擇含磨菜單)，改為1就是使用第二個(gè)菜單項(xiàng)了。timeout表示菜單等待時(shí)間，單位為秒。
開機(jī)自檢以知渣猛后，會(huì)加載grub 這里會(huì)有兩個(gè)內(nèi)核，如果你保留了原內(nèi)核的話。只要按一下上下鍵選擇搭橋，然后回車就可以了。。。如果要修改為開機(jī)自動(dòng)以某個(gè)內(nèi)核為默認(rèn)內(nèi)核，那么修改一下
/boot/grub/grub.conf就可以了。。。0為之一個(gè)內(nèi)核，1為第二個(gè)。上梁激邊的是0，下邊的是1
首先, 下kernel源碼, 編譯賣森新內(nèi)核兄鉛, 然后修改/boot/grub/grub.conf, 加一個(gè)新item, 最后reboot.
reboot后,參考hack_qyt的意見(jiàn).
下面是我自己新加羨配好的項(xiàng)( in /boot/grub/grub.conf), 供你參考.
#ID: 12
title=Gentoo Linux 2.6.35.7(my_kernel working,T410i,ntfs R, RF FS updated,FUSE knl supp, wifi, u2serial,nfs,acpi_lighting_adj)
root (hd0,4)
kernel /boot/kernel-2.6.0058 root=/dev/sda5 ramdisk=8192 hdc=ide-scsi
基于設(shè)備樹的內(nèi)核linux 啟動(dòng)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于基于設(shè)備樹的內(nèi)核linux 啟動(dòng),設(shè)備樹支持下的Linux內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)介,linux下的五大啟動(dòng)管理程序,linux啟動(dòng)時(shí)怎么選擇新舊內(nèi)核的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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文章題目：設(shè)備樹支持下的Linux內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)介(基于設(shè)備樹的內(nèi)核linux啟動(dòng))
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