由于受到眾多硬件廠商及軟件巨頭的支持，以及自身學術性和應用性的完美結合，Linux操作系統在各個方面尤其是嵌入式領域得到了廣泛應用。同時，作為開源軟件，市面上雖然已經有不少介紹Linux內核啟動流程的文章和書籍，但往往都過于簡陋，流于表面，或者過于分散，無法得到一個整體的印象。本文基于ARM FVP模擬器平臺ARMv7 Cortext-A9處理器，專注于Linux 4.10內核啟動流程中的內核初始化環節，對整個過程進行逐行解讀，分析每行關鍵代碼涉及到的ARM架構和Linux內核的基本知識，使得用戶可以對整個啟動流程有一個整體的概念，從而有助于解決啟動過程中遇到的各種問題。
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關鍵詞：嵌入式系統,虛擬化,Linux內核,32位ARM架構,ARMv7,Cortext-A9；內核初始化
1. 介紹
1.1 基本環境
本文使用的調試環境如下：
- 調試器采用ARM公司的DS-5 V5.27.1；
- 模擬器采用DS-5繼承的ARM FVP（Fixed Virtual Platform，固定虛擬平臺）；
- 模擬器目標板采用ARM vexpress，處理器為Cortext-A9 4核處理器；
- Linux內核版本為4.10；
- 配置文件采用vexpress_defconfig；
- 內核格式為非壓縮的Image；
- DTB文件采用DS-5自帶的rtsm_ve-cortex_a9x4.dtb。
注意：
- 本文讀者應具備基礎的ARM架構指令集知識（工作模式、寄存器組織、尋址模式等）和C語言常識；
- 本文關注的是32位ARMv7架構啟動流程，無關代碼以
...表示從而方便閱讀； - DS-5和ARM FVP的使用方法可參見ARM FVP(固定虛擬平臺)Linux內核調試簡明手冊;
- Linux內核代碼可參考Linux源碼主線；
- ARM體系結構可參考官網ARMv7-AR Reference Manual；
- ARM指令可參考ARM官網ARM and Thumb-2 Instruction Set Quick Reference Card (Chinese)和ARMv7-AR Reference Manual附錄A4 - A8；
- ARM 32位架構ABI可參考ARM官網針對ARM體系結構的應用程序二進制接口(ABI)；
- GNU鏈接器（ld）和匯編器（as）手冊可參考GNU二進制工具文檔。
1.2 初始化階段劃分
Linux內核初始化劃分為如下幾個階段：
- 入口階段，即內核入口到C語言入口start_kernel()之前的階段，基本上使用匯編語言實現；
- 早期初始化階段，即start_kernel()過程，用于為kernel_init線程（PID為1）和線程調度準備最基本的運行環境;
- 初始化階段，即kernel_init線程的執行過程，用于進行真正的內核初始化，包括驅動、文件系統、網絡協議棧等模塊的真正初始化，并最終執行跟文件系統中的初始化腳本；
- 用戶空間初始化，即初始化腳本定義的用戶程序執行和模塊加載等，不屬于本文討論范圍。
