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Linux系統(tǒng)是一種非常流行并且廣泛使用的操作系統(tǒng)，它提供了強大的功能和靈活性，可以在各種不同的設(shè)備上使用。在Linux系統(tǒng)中，內(nèi)核是整個系統(tǒng)的核心，并且是系統(tǒng)啟動時更先加載的組件。在本文中，我們將深入探討過程，了解它的所有步驟和階段。
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1. 引導加載程序
在任何操作系統(tǒng)的啟動過程中，之一步始終是啟動引導加載程序。引導加載程序負責在計算機啟動時加載操作系統(tǒng)的內(nèi)核，并且它通常存儲在計算機的啟動磁盤驅(qū)動器中。在Linux系統(tǒng)中，引導加載程序通常是Grub（GRand Unified Bootloader）。
2. 初始化內(nèi)核
啟動引導加載程序之后，計算機將開始初始化操作系統(tǒng)內(nèi)核。這是一個非常關(guān)鍵的步驟，因為它將為系統(tǒng)中的其他組件提供必要的基礎(chǔ)設(shè)施，并確保內(nèi)核能夠正常工作。在Linux系統(tǒng)中，內(nèi)核初始化包括以下步驟：
– 計算機檢測硬件。
– 內(nèi)核加載相應(yīng)的驅(qū)動程序以支持硬件設(shè)備。
– 內(nèi)核初始化內(nèi)存管理子系統(tǒng)、進程管理子系統(tǒng)和文件系統(tǒng)子系統(tǒng)。
– 內(nèi)核啟動守護程序，并設(shè)置其他系統(tǒng)設(shè)置。
3. 用戶空間初始化
完成內(nèi)核初始化后，Linux系統(tǒng)將開始用戶空間初始化。用戶空間是一個操作系統(tǒng)中的一部分，它是用戶和應(yīng)用程序運行的地方。在Linux系統(tǒng)中，用戶空間初始化包括以下步驟：
– 管理用戶和用戶組。
– 初始化系統(tǒng)服務(wù)和設(shè)置程序，以便它們可以正常運行。
– 啟動登錄管理器（如GDM或KDM），以便用戶可以登錄到系統(tǒng)。
4. shell啟動
一旦用戶空間初始化完成，Linux系統(tǒng)將啟動shell。shell是一個命令行界面，它允許用戶與操作系統(tǒng)交互。在Linux系統(tǒng)中，有多個shell可供選擇，例如bash和zsh。
5. 啟動應(yīng)用程序和服務(wù)
在完成用戶空間初始化和shell啟動之后，Linux系統(tǒng)將啟動應(yīng)用程序和服務(wù)。這些應(yīng)用程序和服務(wù)可能是從命令行啟動的，也可能是在系統(tǒng)啟動時自動啟動的，以確保它們一直在后臺運行。
過程是一個非常復雜和精細的過程。沒有引導加載程序和內(nèi)核初始化，操作系統(tǒng)無法正常運行。通過深入了解過程，我們可以更好地理解操作系統(tǒng)的工作原理，并且可以進行調(diào)試和優(yōu)化，使其更加高效和可靠。
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linux kernel 沒有輸出信息 怎么調(diào)試
最近工作在調(diào)試u虛擬串口，讓其作為kernel啟動的調(diào)試串口老埋，以及user空間的輸入輸出控制臺。
利用這個機會，學習下printk如何選擇往哪個console輸出以及user空間下控制臺如何選擇，記錄與此，與大家共享，也尺含絕方便自己以后翻閱。
Kernel版本號：3.4.55
依照我的思路（還是時間順序）分了4部分，指定kernel調(diào)試console ， kernel下printk console的選擇 ，kernel下console的注冊，user空間console的選陵姿擇。
一 指定kernel調(diào)試console
首先看kernel啟動時如何獲取和處理指定的console參數(shù)。
kernel的啟動參數(shù)cmdline可以指定調(diào)試console，如指定‘console=ttyS0,115200’,
kernel如何解析cmdline，我之前寫了一篇博文如下：
根據(jù)之前的分析，cmdline中有console=xxx，start_kernel中parse_args遍歷.init.setup段所有obs_kernel_param。
kernel/printk.c中注冊了‘console=’的解析函數(shù)console_setup（注冊了obs_kernel_param），所以匹配成功，會調(diào)用console_setup來解析，如下：
view plain copy
static int __init console_setup(char *str)
{
char buf.name) + 4>; /* 4 for index */
char *s, *options, *brl_options = NULL;
int idx;
#ifdef CONFIG_A11Y_BRAILLE_CONSOLE
if (!memcmp(str, “brl,”, 4)) {
brl_options = “”;
str += 4;
} else if (!memcmp(str, “brl=”, 4)) {
brl_options = str + 4;
str = strchr(brl_options, ‘,’);
if (!str) {
printk(KERN_ERR “need port name after brl=\n”);
return 1;
}
*(str++) = 0;
}
#endif
/*
* Decode str into name, index, options.
*/
if (str >= ‘0’ && str = ‘0’ && *s name, name, sizeof(c->name));
c->options = options;
#ifdef CONFIG_A11Y_BRAILLE_CONSOLE
c->brl_options = brl_options;
#endif
c->index = idx;
return 0;
}
kernel利用結(jié)構(gòu)體數(shù)組console_cmdline,最多可支持8個cmdline傳入的console參數(shù)。
__add_preferred_console將name idx options保存到數(shù)組下一個成員console_cmdline結(jié)構(gòu)體中，如果數(shù)組中已有重名，則不添加，并置selected_console為最新添加的console_cmdline的下標號。
比如cmdline中有“console=ttyS0,console=ttyS1,9600”
則在console_cmdline數(shù)組中console_cmdline代表ttyS0，console_cmdline代表ttyS1，而selected_console=1.
二 kernel下printk console的選擇
kernel下調(diào)試信息是通過printk輸出，如果要kernel正常打印，則需要搞明白printk怎么選擇輸出的設(shè)備。
關(guān)于printk的實現(xiàn)原理，我在剛工作的時候?qū)戇^一篇博文，kernel版本是2.6.21的，但是原理還是一致的，可供參考：
printk首先將輸出內(nèi)容添加到一個kernel緩沖區(qū)中，叫l(wèi)og_buf，log_buf相關(guān)代碼如下：
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#define MAX_CMDLINECONSOLES 8
static struct console_cmdline console_cmdline;
static int selected_console = -1;
static int preferred_console = -1;
int console_set_on_cmdline;
EXPORT_SYMBOL(console_set_on_cmdline);
/* Flag: console code may call schedule() */
static int console_may_schedule;
#ifdef CONFIG_PRINTK
static char __log_buf;
static char *log_buf = __log_buf;
static int log_buf_len = __LOG_BUF_LEN;
static unsigned logged_chars; /* Number of chars produced since last read+clear operation */
static int saved_console_loglevel = -1;
log_buf的大小由kernel menuconfig配置，我配置的CONFIG_LOG_BUF_SHIFT為17，則log_buf為128k。
printk內(nèi)容會一直存在log_buf中，log_buf滿了之后則會從頭在開始存，覆蓋掉原來的數(shù)據(jù)。
根據(jù)printk的實現(xiàn)原理，printk最后調(diào)用console_unlock實現(xiàn)log_buf數(shù)據(jù)刷出到指定設(shè)備。
這里先不關(guān)心printk如何處理log buf數(shù)據(jù)(比如添加內(nèi)容級別)，只關(guān)心printk如何一步步找到指定的輸出設(shè)備，根據(jù)printk.c代碼，可以找到如下線索。
printk->vprintk->console_unlock->call_console_drivers->_call_console_drivers->_call_console_drivers->__call_console_drivers
看線索更底層__call_console_drivers代碼。如下：
view plain copy
/*
* Call the console drivers on a range of log_buf
*/
static void __call_console_drivers(unsigned start, unsigned end)
{
struct console *con;
for_each_console(con) {
if (exclusive_console && con != exclusive_console)
continue;
if ((con->flags & CON_ENABLED) && con->write &&
(cpu_online(p_processor_id()) ||
(con->flags & CON_ANYTIME)))
con->write(con, &LOG_BUF(start), end – start);
}
}
for_each_console定義如下：
view plain copy
/*
* for_each_console() allows you to iterate on each console
*/
#define for_each_console(con) \
for (con = console_drivers; con != NULL; con = con->next)
遍歷console_drivers鏈表所有console struct，如果有exclusive_console，則調(diào)用與exclusive_console一致console的write，
如果exclusive_console為NULL，則調(diào)用所有ENABLE的console的write方法將log buf中start到end的內(nèi)容發(fā)出。
可以看出，execlusive_console來指定printk輸出唯一console，如果未指定，則向所有enable的console寫。
默認情況下execlusive_console=NULL，所以printk默認是向所有enable的console寫！
只有一種情況是指定execlusive_console，就是在console注冊時，下面會講到。
到這里就很明了了，kernel下每次printk打印，首先存log_buf，然后遍歷console_drivers，找到合適console(execlusive_console或所有enable的)，刷出log。
console_drivers鏈表的成員是哪里來的，誰會指定execulsive_console？接著來看下一部分，kernel下console的注冊
linux start kernel的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux start kernel,Linux系統(tǒng)的內(nèi)核啟動,linux kernel 沒有輸出信息 怎么調(diào)試的信息別忘了在本站進行查找喔。
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當前文章：Linux系統(tǒng)的內(nèi)核啟動(linuxstartkernel)
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