我们如何将Linux镜像加载到适当的内存位置？

Question

我们如何将Linux镜像加载到适当的内存位置？

linuxlinux-kernelbootloaderbootstrapping

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我们正在尝试将Linux镜像加载到特定位置的DRAM中，DRAM结束地址为0x80000000，我们从引导日志中得知。我们正在地址0x5000000处加载我们的镜像，在此之前，图像中的各个部分在某些地址上进行加载，这些地址大于0x80000000，例如再次来自引导日志。

 loading section to address 0xc5000000 from file position 0x1000, size is 0x5ac13e

在上述行中，“从文件位置0x1000”是什么意思？

首先加载的是.text部分，以下是我们的vmlinux映像转储的节头部分。

[Nr]      Name           Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al

[ 0]                     NULL            00000000 000000 000000 00      0   0  0

 [ 1]   .text            PROGBITS        c5000000 001000 5ac13e 00  AX  0   0 4096

 [ 2]      .notes           NOTE            c55ac140 5ad140 000168 00  AX  0   0  4

 [ 3]    __ex_table        PROGBITS        c55ac2b0 5ad2b0 000fe0 00   A  0   0  4

 [ 4]   .rodata           PROGBITS        c55ae000 5af000 20a930 00   A  0   0 64

 [ 5]   __bug_table       PROGBITS        c57b8930 7b9930 0075fc 00   A  0   0  1

 [ 6]   .pci_fixup        PROGBITS        c57bff2c 7c0f2c 001a90 00   A  0   0  4

 [ 7]    .builtin_fw       PROGBITS        c57c19bc 7c29bc 0000cc 00   A  0   0  4

这是一个相当长的列表，因此没有完整发布。但我们可以看到一件事情。文本部分大于DRAM结束地址，因此尽管在加载第一节后没有出现任何错误，但图像应该无法正确加载，而在加载其他部分后，在此消息之后它会停滞。

    program load complete, entry point: 0x5000000, size: 0x92e7fc

我的问题是如何将这些不同部分的地址与我们的DRAM地址对齐，是否可以使用objcopy工具来更改这些不同部分的地址。

在编译前是否有任何设置这些部分地址的方法？另外一个问题是，程序加载完成后出现挂起的原因是什么？

- Amit Singh Tomar

赏金是好的，但并不一定会给你带来解决方案，因为问题不够详细，并且我们看不到你的代码。你基本上是在要求人们盲目尝试。 - Alexey Frunze

是的，Alexey，你已经非常好地回答了我的问题，我认为获得更多关于这个问题的观点是一个好主意。我不想让别人替我解决问题，因为那样我就学不到东西了，只是想得到一些好的想法。 - Amit Singh Tomar

好的观点，实际上。 - Alexey Frunze

@AmitSinghTomar：看一下我的回答，Linux内核在不同的位置（查看您自己的Linux' vmlinux文件）具有入口点和节（程序头）是完全正常的。关键是物理地址与虚拟地址。 - konrad.kruczynski

3个回答

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你使用什么加载器？“image”的形式是什么？U-boot镜像，原始文件还是vmlinux ELF文件？通过存在的节等可判断最后一个。从ELF文件中，你应该加载所谓的程序头而不是节。例如，这是OpenRISC Linux内核程序头清单（使用readelf -l获得）：

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0xc0000000
There are 2 program headers, starting at offset 52

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  LOAD           0x002000 0xc0000000 0x00000000 0x231728 0x232000 RWE 0x2000
  LOAD           0x234000 0xc0232000 0x00232000 0x17c78c 0x18bfcc RWE 0x2000

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     .text .rodata __ksymtab __ksymtab_gpl __ksymtab_strings __param __modver 
   01     .data __ex_table .head.text .init.text .init.data .bss

请看一下 VirtAddr 和 PhysAddr 的区别（由于 Linux 内核的常规映射，c 被省略了）。自然地，应该使用物理地址进行加载。

内核使用虚拟地址来表示符号、段等的原因是在启动过程中，很快就进入了 MMU 初始化的时刻，此时只有虚拟地址是有效的。

最后，关于更改这些地址。正如 Alexey 所指出的那样，链接脚本是关键。您可以在 arch/(您的架构)/kernel/vmlinux.lds.S 中找到它们。但问题可能不在您身上，而是在加载程序或其选项上。

- konrad.kruczynski

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请检查您的 arch/arm/mach-xxx/Makefile.boot 文件（您使用的是 ARM 板，对吗？）。

  zreladdr-y        += 0x80008000
params_phys-y       := 0x80000100
initrd_phys-y       := 0x80800000

这是来自 Ti omap3 芯片。

我认为您需要相同的内容。

- liyaoshi

感谢@liyaoshi的回复，但我们使用x86板。 - Amit Singh Tomar

抱歉这个回答，我犯了一个错误。我以为0x80000000是你的板子的起始地址。 - liyaoshi

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Alexey Frunze · Accepted Answer

“从文件位置0x1000”指的就是它所说的。你可以在转储文件中找到它。”

[Nr]      Name           Type            Addr     Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
...
[ 1]   .text            PROGBITS        c5000000 001000 5ac13e 00  AX  0   0 4096

这是文件中.text部分开始的位置，偏移量为0x1000。

但我们可以看到这里的.text部分大于DRAM结尾地址

不，它并不是大于（至少不是指更大），编译时期望在内存中的地址为0xc5000000。

因此，尽管我们在加载第一部分后没有收到任何错误，但可能无法正确加载映像的其他部分。

这个映像可以在任何地方加载，它只是用于加载的数据。

另一方面，如果将部分加载到地址0xc5000000是真实的含义，那么该文件就被加载到了不存在的位置，因为您的RAM在0x7fffffff结束。

但在此消息之后，它会挂起。

这是预料之中的。机器代码很少是位置无关的，因此，如果您将其加载到与其应该加载的位置不同的位置，则它将无法工作。或者如果它根本没有被加载，那么您要执行什么？垃圾。

有没有办法在编译之前设置这些部分地址？

根据系统，您可能有以下两个选项或两者都有：

设置页面翻译，使得从0xc5000000开始的虚拟地址对应于整个程序中从0x5000000开始的物理地址。
找到编译器正在使用的链接脚本，并将初始部分地址从0xc5000000更改为0x5000000，请搜索此内容，查看编译器/链接器文档。

另外，0x5000000作为入口点有些奇怪。这不是说一定是错的，只是很少见。我会确保start标签（或_start或其他任何标签）确实接收与.text节的开头相同的地址。如果由于某种原因它不是这种情况，则链接器脚本、编译器/链接器命令行选项或加载器存在问题。