基于嵌入式uCLinux內核啟動(dòng)過(guò)程分析與設計

　　本系統中，head.S首先配置S3C4510B的系統寄存器SYSCFG、初始化系統的Flash、SDRAM以及總線(xiàn)控制寄存器，將Flash和SDRAM的地址范圍分別設置為0x0-0x1fffff和0x1000000-0x1ffffff；根據本系統的功能特點(diǎn)，重新定義了中斷優(yōu)先級以及I/O口的配置；為了提高內核的運行速度，將2M的內核映像文件從Flash拷貝到SDRAM；通過(guò)操作一些系統寄存器，進(jìn)行系統的存儲器重映射，將Flash和SDRAM的地址區間分別重映射為0x1000000-0x11fffff和0x0-0xffffff；然后初始化系統堆棧；接著(zhù)調用misc.c中的函數decompress_kernel，對拷貝到SDRAM的內核映像文件進(jìn)行解壓縮；最后跳轉到執行調用內核函數call_kernel，調用call_kernel函數實(shí)際上是執行main.c中的start_kernel函數，該函數完成的功能包括處理器結構的初始化、中斷的初始化、定時(shí)器的初始化、進(jìn)程相關(guān)的初始化以及內存初始化等初始化工作；最后內核創(chuàng )建一個(gè)init線(xiàn)程，在該線(xiàn)程中調用init進(jìn)程，完成系統的啟動(dòng)[1][2]。

　　值得再次注意的是，在內核啟動(dòng)過(guò)程中，調用了在文件hardware.h中定義的與硬件有關(guān)的信息?；贚inux的嵌入式系統的啟動(dòng)是嚴重依賴(lài)于硬件平臺的，在內核啟動(dòng)引導前，必須根據硬件平臺和系統功能，修改必要的文件[2]。本系統中就修改了hardware.h中的flash、SDRAM的控制寄存器ROMCON0、DRAMCON0和SYSCFG等。

　　uCLinux啟動(dòng)時(shí)，運行一個(gè)叫做init的程序，它是由操作系統啟動(dòng)的用戶(hù)級進(jìn)程，由它來(lái)啟動(dòng)后面的任務(wù)，包括多用戶(hù)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò )等。init進(jìn)程的行為是在函數simpleinit.c中定義的，所以可根據系統的功能定制init進(jìn)程的行為，如在本系統中加入了串口控制程序，還可以利用printk函數打印出必要的調試信息。當init進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，它讀取一個(gè)運行控制文件rc和一個(gè)配置文件inittab。在嵌入式應用中，一般需要在操作系統運行起來(lái)后立刻運行用戶(hù)的特定程序，為此可考慮修改這兩個(gè)文件。本系統中就是恰當地修改了inittab文件和rc文件，以使系統啟動(dòng)后即運行一些特定進(jìn)程。在程序inittab.c中修改inittab文件，然后通過(guò)向init進(jìn)程發(fā)送SIGHUP信號，即kill(1,SIGHUP)，使init進(jìn)程重新讀取配置文件inittab[3]。

　　inittab.c文件中的部分代碼如下：

　　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進(jìn)程的ID等于1

　　……

　　在啟動(dòng)過(guò)程中還有一個(gè)重要的鏈接腳本文件，在該文件中指明了內核的入口地址。

　　總之，uCLinux的啟動(dòng)過(guò)程也較復雜，其中要調用許多文件，要能正確的啟動(dòng)uCLinux操作系統，就必須根據硬件平臺和系統功能，修改相關(guān)的源代碼文件。

　　3 結束語(yǔ)

　　本文分析了內核的啟動(dòng)引導過(guò)程，并根據應用系統的特點(diǎn)修改了啟動(dòng)代碼以及必要的相關(guān)文件，完成了uCLinux內核的正確引導。實(shí)際應用表明，本系統的啟動(dòng)設計正確可靠。本文的分析設計方法對嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)有很大的借鑒價(jià)值，相信Linux在嵌入式系統中的應用一定會(huì )越來(lái)越廣。

參考文獻:

[1].Arm7TDMIdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/Arm7TDMI_139812.html.
[2].S3C4510Bdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/S3C4510B_589.html.