1.彻底理解Linux ARM64系统调用
2.手把手教你搭建ARM64 QEMU环境
3.qemu搭建arm64 linux kernel环境
4.从零开始的内x内ARMv8操作系统内核实践 3 为内核启动MMU
5.一文彻底分清ARM架构、内核、核源核源指令集等相关概念
彻底理解Linux ARM64系统调用
本文将逐步解析Linux ARM系统调用的码a码剖工作原理,从用户程序如何通过系统调用进入内核并执行功能。析贵首先,内x内我们理解系统调用的核源核源防封页源码本质:应用程序通过软中断的方式从用户态切换到内核态,然后由内核处理特定任务,码a码剖再返回用户态。析贵在ARMv8架构的内x内ARM处理器中,这一过程涉及运行级别的核源核源划分,如EL0、码a码剖EL1、析贵EL2和EL3,内x内系统调用通常发生在从EL0到EL1的核源核源跳转。 在x架构中,码a码剖使用int $0x汇编指令触发系统调用,而在ARMv8中,对应的指令是svc。glibc库的系统调用实现是关键,例如在glibc-2.源码中,以bind函数为例,可以看到通过INTERNAL_SYSCALL_RAW宏和svc指令实现的pdd拼团源码内核调用。接下来,我们将亲手模拟write函数的系统调用过程。 下面是一个简单的write函数实现示例,编译并运行它,你可以在我的GitHub项目javonhe/multi_experiments中获取源代码:GitHub - javonhe/multi_experiments: experiments for study。如果你觉得这个内容有价值,不妨分享或者收藏,你的支持将是我继续分享知识的动力。手把手教你搭建ARM QEMU环境
在上篇介绍了ARM QEMU环境搭建过程后,让我们继续学习如何搭建ARM QEMU开发环境。 首先,准备开发环境:你的PC系统:Windows
虚拟机软件:VMware
虚拟机操作系统:Ubuntu .
目标模拟的位CPU:Cortex-A
使用版本:qemu-8.2.0、Linux Kernel 5..和busybox-1..1
构建步骤如下:从qemu官网下载并解压qemu-8.2.0源码。
确保你的主机Python版本大于3.8,如需升级,访问python官网下载源码。
安装所需的Python依赖和glib2.0环境。
进入qemu目录,配置源码,创建编译目录并进行配置。
从kernel.org获取Linux kernel 5.源码,apk漏洞检测源码解压并编译生成Image文件。
同时,编译kernel modules,存放在指定目录。
使用busybox制作根文件系统:下载最新版本源码,设置交叉编译工具链,重新配置并安装。
创建rootfs目录,将busybox安装内容复制到其中,包括设置环境变量和设备节点。
在/etc/init.d/rcS脚本中,rcS会挂载文件系统、处理热插拔和设置eth0的静态IP。
理解并配置其他配置文件如/etc/fstab和/etc/profile。
如果需要,可以尝试基于ram的内存文件系统,使用cpio工具制作initramfs或gzip压缩。
如果需要持久化,制作基于硬盘的文件系统。
最后,使用qemu命令启动内核并通过串口登录。装修预算软件源码
对于更详细的步骤和示例,可以参考我的文章《Linux随笔录》,回复关键字"busybox"获取相关资源。作者潘小帅,热衷于Linux底层技术,喜欢分享原创文章,也欢迎关注微信公众号Linux随笔录,一同探讨技术与生活。感谢您的支持和关注!qemu搭建arm linux kernel环境
搭建ARM Linux内核环境,包含详细步骤如下:
一、环境准备:
使用Ubuntu .系统,并下载最新版Linux内核源码(Linux Kernel Archives)。
安装交叉编译工具链,通过命令行使用`sudo apt-get install gcc--aarch-linux-gnu`或自行下载(开发者网站:developer.arm.com/downloads)。
安装QEMU版本(最新版为`sudo apt-get install qemu-system-arm`)。
二、编译内核:
解压内核源码后,设置`config`文件,使用命令`make ARCH=arm CROSS_COMPILE=aarch-none-linux-gnu- defconfig`进行编译配置。确保`CROSS_COMPILE`前缀与自定义编译工具链名称一致。网站流量卡源码
执行`make ARCH=arm CROSS_COMPILE=aarch-none-linux-gnu- Image -j8`编译内核,生成kernel image`Image`和用于gdb调试的`vmlinux`文件。
可选步骤:编译内核模块(ko),使用命令`make ARCH=arm CROSS_COMPILE=aarch-none-linux-gnu- modules -j8`。
三、制作根文件系统:
选择便捷的busybox作为根文件系统,下载最新版本(busybox-1..1.tar.bz2)。进行编译配置并安装,根文件系统位于`busybox-1..1.tar.bz2/install/`。
构建ext4 image,合并busybox到img中,为后续实验提供方便。
四、使用QEMU启动内核:
创建启动脚本,包含内核`Image`和根文件系统`rootfs.img`的加载,确保脚本具有执行权限。启动脚本用于QEMU环境,简化实验过程。
完成步骤后,系统搭建完成。此过程记录于操作手册中,方便后续查看与避免重复错误。
从零开始的ARMv8操作系统内核实践 3 为内核启动MMU
在Aarch架构中,MMU不仅控制着地址翻译,还管理着内存的缓存和分享策略。在未启动MMU时,数据缓存失效,指令缓存有效。我们已通过串口打印出"Hello the world",在这一章,我们通过启动CPU的MMU以提高运行速度。ARMv8-A架构支持3种页表映射粒度:4kib、Kib和Kib,支持2至4级的多级页表。树莓派3B+的可用物理内存范围是0x0至0x3eff_ffff,共计Mib。在ARMv8-A架构下,虚拟地址的有效位数可以配置为位,但通常用于页表对齐,我们通常配置为位以实现4k的粒度管理内存。
现有OS内核代码通常在虚拟地址的高地址区,这是一种历史传承。在DOS时代,CPU不支持虚拟地址,应用程序会独享内存。当CPU支持虚拟地址后,OS为兼容之前的程序,将应用程序放在低地址区运行,自身则放置在高地址区,以确保自身数据不与应用程序数据冲突。
我们通过页表实现低位的恒等映射,并将页表安装在TTBR1寄存器上,形成映射。具体实现中,直接硬编码了一个内核用的页表。在Linux代码中,四级页表依次命名为PGD、PUD、PMD、PTE,我们沿用这些名字。页表的构建确保了虚拟地址与物理地址的映射关系,实现高地址区域的内存映射,为内核提供运行环境。
在链接脚本中,我们将起始地址改为0xFFFF,确保函数和段的地址位于高地址区域。在entry.S文件中,我们新增了配置页表、使能MMU的功能,通过adr指令加载页表,实现虚拟地址与物理地址之间的转换。最后跳转到C语言main函数,确保程序的正确执行。
对于OS如何获知可用内存,通常在x-平台下,OS通过UEFI或BIOS获得信息。在Arm平台下,Linux使用设备树定义来获知内存、外设等信息。例如,在树莓派3B+中,Linux设备树代码说明了内存信息。而对于Windows等系统,Arm平台上需要实现UEFI。在没有UEFI、BIOS或设备树的情况下,OS可以通过逐内存单元写入特定值并读取,以此来确定可用内存大小。
接下来,我们探讨内存管理系统的构建。内核的内存管理通常使用Buddy System或FreeList算法。我们计划尝试这两种方法,以实现内存的高效分配与回收。同时,关于页描述符的格式、设备内存与普通内存的区别等内容,我们将在后续文章中详细阐述。在ARMv8平台上实现操作系统时,这些内容对于内存管理至关重要。
一文彻底分清ARM架构、内核、指令集等相关概念
学习嵌入式/单片机时,ARM架构、内核、指令集等相关概念往往令人困惑。本文旨在为初学者提供清晰的理解,彻底理清这些概念。
芯片、CPU、SOC:芯片泛指半导体元件,包含集成电路。CPU是芯片概念的一部分,SOC(System on Chip)则集成了CPU及其他组件,如微处理器(MPU)、数字/模拟IP核、存储器。
微处理器负责系统控制,数字IP核减轻计算负担,模拟IP核处理模拟数据传输,存储器存储代码与数据。CPU(中央处理单元)特指SO