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  • 2019-04-21 11:42:17

    根据大牛的对话整理,仅用于参考学习:

    1、Linux 内核和文件系统 之间,什么关系?没有文件系统,Linux能运行不能运行?

            可以有也可以没有,Linux这个操作系统,很奇怪!必须要挂一个文件系统!像有些操作系统,比如Vxworks就不需要,uCos也不需要,但是,Linux必须要挂个文件系统!!

    2、Linux什么时候挂载文件系统呢?是在一开始就挂载呢,还是最后才挂载?

            Linux是在运行的最后才挂载文件系统!Linux启动到最后,等所有驱动初始化完成以后,最后一步才挂载文件系统,而这个文件系统就是Android系统!QT和Android系统一样,都算是个文件系统,而QT和Android的底层都是 Linux内核。ubuntu也是这样,也只是linux内核起来以后挂载的一个文件系统!几套系统底层全是Linux内核,而这几套系统又都是Linux内核起来以后挂载的文件系统。

    3、开发板一开机以后先运行什么?

          uboot,就是bootloader,uboot的运行,大家在串口终端里会看到打印这样的信息:

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  • linux内核文件系统的衔接关系

    千次阅读 2022-03-15 23:13:36
    linux内核执行到busybox文件系统的过程.

        一、如何从内核跳转到busybox,和文件系统的工作流程  

          在创建根文件系统的时候,如果使用Busybox的话,只需要在/dev目录下创建必要的设备节点,在/etc目录下增加一些配置文件即可,当然,如果Busybox使用动态链接,那么还需要再/lib目录下包含库文件。下面是Busybox源码目录结构图:

    这里写图片描述

    	if (execute_command)
    		run_init_process(execute_command);
    
    	run_init_process("/sbin/init");
    	run_init_process("/etc/init");
    	run_init_process("/bin/init");
    	run_init_process("/bin/sh");

            如果设立了execute_command变量则跳转到他的代码中,这里execute_command=linuxrc,则跳转到busybox上,其实linuxrc与/sbin/init都指向了busybox文件系统。现在开始跑文件系统的代码。进入的是init_main函数。

    signal(SIGHUP, exec_signal);
    	signal(SIGQUIT, exec_signal);
    	signal(SIGUSR1, shutdown_signal);
    	signal(SIGUSR2, shutdown_signal);
    	signal(SIGINT, ctrlaltdel_signal);
    	signal(SIGTERM, shutdown_signal);
    	signal(SIGCONT, cont_handler);
    	signal(SIGSTOP, stop_handler);
    	signal(SIGTSTP, stop_handler);
        
        console_init();
    
        parse_inittab();
    
        run_actions(SYSINIT);
    
    	run_actions(WAIT);
    
    	run_actions(ONCE);
    
        while (1) {
    		run_actions(RESPAWN);
    
    		run_actions(ASKFIRST);
    
    		sleep(1);
    
    		wpid = wait(NULL);
    		while (wpid > 0) {
    			for (a = init_action_list; a; a = a->next) {
    				if (a->pid == wpid) {
    					a->pid = 0;
    					message(L_LOG, "process '%s' (pid %d) exited. "
    							"Scheduling it for restart.",
    							a->command, wpid);
    				}
    			}
    			wpid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
    		}
    

    这里写图片描述

    二、__setup宏分析原理

    下面是 __setup宏分析,__setup这条宏在Linux Kernel中,使用最多的地方就是定义处理Kernel的启动参数 的函数及数据结构,宏定义如下:

    #define __setup(str, fn)					\
    	static char __setup_str_##fn[] __initdata = str;	\
    	static struct obs_kernel_param __setup_##fn		\
    		 __attribute_used__				\
    		 __attribute__((__section__(".init.setup")))	\
    		= { __setup_str_##fn, fn }
    
    
    init.h:
    struct obs_kernel_param {
    	const char *str;
    	int (*setup_func)(char *);
    };
    
    
    vmlinux.lds.S:
      . = ALIGN(16);
      __setup_start = .;
      .init.setup : { *(.init.setup) }  .init.setup段的位置。
      __setup_end = .;
    

    比如:__setup("init=", init_setup);被解析后就是:

    #define __setup(init=,init_setup )					\
    	static char __setup_str_ __initdata = “init=”;	\
    	static struct obs_kernel_param __setup_		\
    		 __attribute_used__				\
    		 __attribute__((__section__(".init.setup")))	\
    		= { __setup_str_, fn }

    初始化内容为"root=",由于该变量用 __initdata修饰,它将被放入.init.data输入段;另一变量是结构变量__setup_str,其类型为 struct obs_kernel_param, 该变量被放入 输入段.init.setup中。

    通过__setup宏定义obs_kernel_param结构变量都被放入.init.setup段中,这样一来实际是使.init.setup段变成一张表Kernel在处理每一个启动参数时,都会来查找这张表,与每一个数据项中的成员str进行比较,如果完全相同,就会调用该数据项的函数指针成员setup_func所指向的函数(该函数是在使用__setup宏定义该变量时传入的函数参数),并将启动参数 如root=后面的内容 传给该处理函数。

    execute_command是UBOOT传入的,以 init=xxxxx的参数UBOOT传入的CMD参数。
    init=linurc、execute_command=linuxrc。最后程序跳转进busybox文件系统。(
    uboot传来init=linurc,我们的“init=”经过段中表查找得出linuxrc,所以最终execute_command=linuxrc

    梳理一下:UBOOT传入了很多的参数 tagglist,被解析为多个setup的段—存放在.init.setup的代码段中,形式为CMD(字符串),命令对应的处理函数:obsolete_checksetup (。进行了所有存放在.init.setup代码段的命令执行针对各种setup段的CMD进行全局变量的赋值。
     

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  • 内核和文件系统关系

    千次阅读 2017-09-30 22:54:29
    Linux内核与根文件系统关系 开篇题外话:对于Linux初学者来说,这是一个很纠结的问题,但这也是一个很关键的问题! 一语破天机: “尽管内核是 Linux 的核心,但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。这...

    http://tieba.baidu.com/p/2852126057

    Linux内核与根文件系统的关系

    开篇题外话:对于Linux初学者来说,这是一个很纠结的问题,但这也是一个很关键的问题!
    一语破天机: “尽管内核是 Linux 的核心,但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。这对 Linux 来说尤其如此,这是因为在 UNIX 传统中,它使用文件 I/O 机制管理硬件设备和数据文件。”

    一.什么是文件系统
    文件系统指文件存在的物理空间,linux系统中每个分区都是一个文件系统,都有自己的目录层次结构。
    Linux文件系统中的文件是数据的集合,文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构,所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。这种机制有利于用户和操作系统的交互。
    每个实际文件系统从操作系统和系统服务中分离出来,它们之间通过一个接口层:虚拟文件系统或VFS来通讯。VFS使得Linux可以支持多个不同的文件系统,每个表示一个VFS 的通用接口。由于软件将Linux 文件系统的所有细节进行了转换,所以Linux核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。Linux 的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装许多不同的文件系统。
    在Linux文件系统中,EXT2文件系统、虚拟文件系统、/proc文件系统是三个具有代表性的文件系统。

    二.什么是根文件系统
    根文件系统首先是一种文件系统,该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能,但是相对于普通的文件系统,它的特殊之处在于,它是内核启动时所挂载(mount)的第一个文件系统,内核代码的映像文件保存在根文件系统中,系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本(如rcS,inittab)和服务加载到内存中去运行。我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。在嵌入式中移植的内核下载到开发板上,是没有办法真正的启动Linux操作系统的,会出现无法加载文件系统的错误。
    那么根文件系统在系统启动中到底是什么时候挂载的呢?先将/dev/ram0挂载,而后执行/linuxrc.等其执行完后。切换根目录,再挂载具体的根文件系统.根文件系统执行完之后,也就是到了Start_kernel()函数的最后,执行init的进程,也就第一个用户进程。对系统进行各种初始化的操作。
    根文件系统之所以在前面加一个”根“,说明它是加载其它文件系统的”根“,既然是根的话,那么如果没有这个根,其它的文件系统也就没有办法进行加载的。它包含系统引导和使其他文件系统得以挂载(mount)所必要的文件。根文件系统包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件,例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件,在 Linux挂载分区时Linux一定会找/etc/fstab这个挂载文件等,根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等,任何包括这些Linux 系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统。Linux启动时,第一个必须挂载的是根文件系统;若系统不能从指定设备上挂载根文件系统,则系统会出错而退出启动。成功之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此,一个系统中可以同时存在不同的文件系统。在 Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂载(mount)。使用 mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中(根)。在执行挂装时,要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。根文件系统被挂载到根目录下“/”上后,在根目录下就有根文件系统的各个目录,文件:/bin /sbin /mnt等,再将其他分区挂接到/mnt目录上,/mnt目录下就有这个分区的各个目录,文件。

    三.什么是内核
    Linux内核就像人的心脏,灵魂,指挥中心。内核是一个操作系统的核心,它负责管理系统的进程,内存,设备驱动程序,文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性。内核以独占的方式执行最底层任务,保证系统正常运行。协调多个并发进程,管理进程使用的内存,使它们相互之间不产生冲突,满足进程访问磁盘的请求等.
    操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。

    四.内核与文件系统的关系
    技术上说Linux是一个内核。“内核”指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统,或是GNU/Linux。
    文件系统是kernel的一部分。文件系统实现了系统上存储介质和其他资源的交互。kernel tree中的fs目录都是关于文件系统的,可以说它是kernel的一个大子系统。
    嵌入式系统在flash中分配了存放内核、根文件系统的区域。bootloader加载了内核,内核启动,加载文件系统,进入Linux系统。
    整个嵌入式系统而言,可以分为三个部分1.uboot 2.kernel 3.文件系统。其中kernel中以VFS去支持各种文件系统,如yaffs,ext3,cramfs等等。yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用NAND型闪存而设计的一种日志型文件系统。在内核中以VFS来屏蔽各种文件系统的接口不同,以VFS向kernel提供一个统一的接口。如打开一个文件时统一使用open,写时采用write,而不用去考虑是那种文件系统,也不用去考虑文件系统是如何将数据写入物理介质的。其中 kernel中的配置,只是让VFS支持这种接口。
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  • Linux内核与根文件系统关系详解

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    Linux内核与根文件系统关系 开篇题外话:对于Linux初学者来说,这是一个很纠结的问题,但这也是一个很关键的问题! 一语破天机: “尽管内核是 Linux 的核心,但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。这...

    Linux内核与根文件系统的关系 开篇题外话:对于Linux初学者来说,这是一个很纠结的问题,但这也是一个很关键的问题!

    一语破天机: “尽管内核是 Linux 的核心,但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。这对 Linux 来说尤其如此,这是因为在 UNIX 传统中,它使用文件 I/O 机制管理硬件设备和数据文件。”

    一.什么是文件系统

    文件系统指文件存在的物理空间,linux系统中每个分区都是一个文件系统,都有自己的目录层次结构。

    Linux文件系统中的文件是数据的集合,文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构,所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。这种机制有利于用户和操作系统的交互。

    每个实际文件系统从操作系统和系统服务中分离出来,它们之间通过一个接口层:虚拟文件系统或VFS来通讯。VFS使得Linux可以支持多个不同的文件系统,每个表示一个VFS 的通用接口。由于软件将Linux 文件系统的所有细节进行了转换,所以Linux核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。Linux 的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装许多不同的文件系统。

    在Linux文件系统中,EXT2文件系统、虚拟文件系统、/proc文件系统是三个具有代表性的文件系统。

    二.什么是根文件系统

    根文件系统首先是一种文件系统,该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能,但是相对于普通的文件系统,它的特殊之处在于,它是内核启动时所挂载(mount)的第一个文件系统,内核代码的映像文件保存在根文件系统中,系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本(如rcS,inittab)和服务加载到内存中去运行。我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。在嵌入式中移植的内核下载到开发板上,是没有办法真正的启动Linux操作系统的,会出现无法加载文件系统的错误。

    那么根文件系统在系统启动中到底是什么时候挂载的呢?先将/dev/ram0挂载,而后执行/linuxrc.等其执行完后。切换根目录,再挂载具体的根文件系统.根文件系统执行完之后,也就是到了Start_kernel()函数的最后,执行init的进程,也就第一个用户进程。对系统进行各种初始化的操作。

    根文件系统之所以在前面加一个”根“,说明它是加载其它文件系统的”根“,既然是根的话,那么如果没有这个根,其它的文件系统也就没有办法进行加载的。它包含系统引导和使其他文件系统得以挂载(mount)所必要的文件。根文件系统包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件,例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件,在 Linux挂载分区时Linux一定会找/etc/fstab这个挂载文件等,根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等,任何包括这些Linux 系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统。Linux启动时,第一个必须挂载的是根文件系统;若系统不能从指定设备上挂载根文件系统,则系统会出错而退出启动。成功之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此,一个系统中可以同时存在不同的文件系统。在 Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂载(mount)。使用 mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中(根)。在执行挂装时,要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。根文件系统被挂载到根目录下“/”上后,在根目录下就有根文件系统的各个目录,文件:/bin /sbin /mnt等,再将其他分区挂接到/mnt目录上,/mnt目录下就有这个分区的各个目录,文件。

    三.什么是内核

    Linux内核就像人的心脏,灵魂,指挥中心。内核是一个操作系统的核心,它负责管理系统的进程,内存,设备驱动程序,文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性。内核以独占的方式执行最底层任务,保证系统正常运行。协调多个并发进程,管理进程使用的内存,使它们相互之间不产生冲突,满足进程访问磁盘的请求等.

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    四.内核与文件系统的关系

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    文件系统是kernel的一部分。文件系统实现了系统上存储介质和其他资源的交互。kernel tree中的fs目录都是关于文件系统的,可以说它是kernel的一个大子系统。

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空空如也

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