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        arm linux 啟動過程

        作者: 時間:2016-11-09 來源:網絡 收藏
        arm-linux啟動過程

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/318006.htm

        1. kernel運行的史前時期和內存布局

        在arm平臺下,zImage.bin壓縮鏡像是由bootloader加載到物理內存,然后跳到zImage.bin里一段程序,它專門于將被壓縮的kernel解壓縮到KERNEL_RAM_PADDR開始的一段內存中,接著跳進真正的kernel去執行。該kernel的執行起點是stext函數,定義于arch/arm/kernel/head.S。

        在分析stext函數前,先介紹此時內存的布局如下圖所示

        在開發板tqs3c2440中,SDRAM連接到內存控制器的Bank6中,它的開始內存地址是0x30000000,大小為64M,即0x20000000。 ARM Linux kernel將SDRAM的開始地址定義為PHYS_OFFSET。經bootloader加載kernel并由自解壓部分代碼運行后,最終kernel被放置到KERNEL_RAM_PADDR(=PHYS_OFFSET + TEXT_OFFSET,即0x30008000)地址上的一段內存,經此放置后,kernel代碼以后均不會被移動。

        在進入kernel代碼前,即bootloader和自解壓縮階段,ARM未開啟MMU功能。因此kernel啟動代碼一個重要功能是設置好相應的頁表,并開啟MMU功能。為了支持MMU功能,kernel鏡像中的所有符號,包括代碼段和數據段的符號,在鏈接時都生成了它在開啟MMU時,所在物理內存地址映射到的虛擬內存地址。

        以arm kernel第一個符號(函數)stext為例,在編譯鏈接,它生成的虛擬地址是0xc0008000,而放置它的物理地址為0x30008000(還記得這是PHYS_OFFSET+TEXT_OFFSET嗎?)。實際上這個變換可以利用簡單的公式進行表示:va = pa – PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET。Arm linux最終的kernel空間的頁表,就是按照這個關系來建立。

        之所以較早提及arm linux 的內存映射,原因是在進入kernel代碼,里面所有符號地址值為清一色的0xCXXXXXXX地址,而此時ARM未開啟MMU功能,故在執行stext函數第一條執行時,它的PC值就是stext所在的內存地址(即物理地址,0x30008000)。因此,下面有些代碼,需要使用地址無關技術。

        2.一覽stext函數

        stext函數定義在Arch/arm/kernel/head.S,它的功能是獲取處理器類型和機器類型信息,并創建臨時的頁表,然后開啟MMU功能,并跳進第一個C語言函數start_kernel。

        stext函數的在前置條件是:MMU, D-cache, 關閉; r0 = 0, r1 = machine nr, r2 = atags prointer.

        代碼如下:

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. .section".text.head","ax"
        2. (stext)
        3. /*設置CPU運行模式為SVC,并關中斷*/
        4. msrcpsr_c,#PSR_F_BIT|PSR_I_BIT|SVC_MODE@ensuresvcmode
        5. @andirqsdisabled
        6. mrcp15,0,r9,c0,c0@getprocessorid
        7. bl__lookup_processor_type@r5=procinfor9=cupid
        8. /*r10指向cpu對應的proc_info記錄*/
        9. movsr10,r5@invalidprocessor(r5=0)?
        10. beq__error_p@yes,errorp
        11. bl__lookup_machine_type@r5=machinfo
        12. /*r8指向開發板對應的arch_info記錄*/
        13. movsr8,r5@invalidmachine(r5=0)?
        14. beq__error_a@yes,errora
        15. /*__vet_atags函數涉及bootloader造知kernel物理內存的情況,我們暫時不分析它。*/
        16. bl__vet_atags
        17. /*創建臨時頁表*/
        18. bl__create_page_tables
        19. /*
        20. *ThefollowingcallsCPUspecificcodeinapositionindependent
        21. *manner.Seearch/arm/mm/proc-*.Sfordetails.r10=baseof
        22. *xxx_proc_infostructureselectedby__lookup_machine_type
        23. *above.Onreturn,theCPUwillbereadyfortheMMUtobe
        24. *turnedon,andr0willholdtheCPUcontrolregistervalue.
        25. */
        26. /*這里的邏輯關系相當復雜,先是從proc_info結構中的中跳進__arm920_setup函數,
        27. *然后執__enable_mmu函數。最后在__enable_mmu函數通過movpc,r13來執行__switch_data,
        28. *__switch_data函數在最后一條語句,魚躍龍門,跳進第一個C語言函數start_kernel。
        29. */
        30. ldrr13,__switch_data@addresstojumptoafter
        31. @mmuhasbeenenabled
        32. adrlr,__enable_mmu@return(PIC)address
        33. addpc,r10,#PROCINFO_INITFUNC
        34. OC(stext)


        3 __lookup_processor_type 函數

        __lookup_processor_type 函數是一個非常講究技巧的函數,如果你將它領會,也將領會kernel了一些魔法。

        Kernel代碼將所有CPU信息的定義都放到.proc.info.init段中,因此可以認為.proc.info.init段就是一個數組,每個元素都定義了一個或一種CPU的信息。目前__lookup_processor_type使用該元素的前兩個字段cpuid和mask來匹配當前CPUID,如果滿足CPUID & mask == cpuid,則找到當前cpu的定義并返回。

        下面是tqs3c2440開發板,CPU的定義信息,cpuid = 0x41009200,mask = 0xff00fff0。如果是碼是運行在tqs3c2440開發板上,那么函數返回下面的定義:

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. .section".proc.info.init",#alloc,#execinstr
        2. .type__arm920_proc_info,#object
        3. __arm920_proc_info:
        4. .long0x41009200
        5. .long0xff00fff0
        6. .longPMD_TYPE_SECT|
        7. PMD_SECT_BUFFERABLE|
        8. PMD_SECT_CACHEABLE|
        9. PMD_BIT4|
        10. PMD_SECT_AP_WRITE|
        11. PMD_SECT_AP_READ
        12. .longPMD_TYPE_SECT|
        13. PMD_BIT4|
        14. PMD_SECT_AP_WRITE|
        15. PMD_SECT_AP_READ
        16. /*__arm920_setup函數在stext的未尾被調用,請往回看。*/
        17. b__arm920_setup
        18. .longcpu_arch_name
        19. .longcpu_elf_name
        20. .longHWCAP_SWP|HWCAP_HALF|HWCAP_THUMB
        21. .longcpu_arm920_name
        22. .longarm920_processor_functions
        23. .longv4wbi_tlb_fns
        24. .longv4wb_user_fns
        25. #ifndefCONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
        26. .longarm920_cache_fns
        27. #else
        28. .longv4wt_cache_fns
        29. #endif
        30. .size__arm920_proc_info,.-__arm920_proc_info


        [cpp]view plaincopyprint?
        1. /*
        2. *ReadprocessorIDregister(CP#15,CR0),andlookupinthelinker-built
        3. *supportedprocessorlist.Notethatwecantusetheabsoluteaddresses
        4. *forthe__proc_infolistssincewearentrunningwiththeMMUon
        5. *(andtherefore,wearenotinthecorrectaddressspace).Wehaveto
        6. *calculatetheoffset.
        7. *
        8. *r9=cpuid
        9. *Returns:
        10. *r3,r4,r6corrupted
        11. *r5=proc_infopointerinphysicaladdressspace
        12. *r9=cpuid(preserved)
        13. */
        14. __lookup_processor_type:
        15. /*adr是相對尋址,它的尋計算結果是將當前PC值加上3f符號與PC的偏移量,
        16. *而PC是物理地址,因此r3的結果也是3f符號的物理地址*/
        17. adrr3,3f
        18. /*r5值為__proc_info_bein,r6值為__proc_ino_end,而r7值為.,
        19. *也即3f符號的鏈接地址。請注意,在鏈接期間,__proc_info_begin和
        20. *__proc_info_end以及.均是鏈接地址,也即虛執地址。
        21. */
        22. ldmdar3,{r5-r7}
        23. /*r3為3f的物理地址,而r7為3f的虛擬地址。結果是r3為虛擬地址與物理地址的差值,即PHYS_OFFSET-PAGE_OFFSET。*/
        24. subr3,r3,r7@getoffsetbetweenvirt&phys
        25. /*r5為__proc_info_begin的物理地址,即r5指針__proc_info數組的首地址*/
        26. addr5,r5,r3@convertvirtaddressesto
        27. /*r6為__proc_info_end的物理地址*/
        28. addr6,r6,r3@physicaladdressspace
        29. /*讀取r5指向的__proc_info數組元素的CPUID和mask值*/
        30. 1:ldmiar5,{r3,r4}@value,mask
        31. /*將當前CPUID和mask相與,并與數組元素中的CPUID比較是否相同
        32. *若相同,則找到當前CPU的__proc_info定義,r5指向訪元素并返回。
        33. */
        34. andr4,r4,r9@maskwantedbits
        35. teqr3,r4
        36. beq2f
        37. /*r5指向下一個__proc_info元素*/
        38. addr5,r5,#PROC_INFO_SZ@sizeof(proc_info_list)
        39. /*是否遍歷完所有__proc_info元素*/
        40. cmpr5,r6
        41. blo1b
        42. /*找不到則返回NULL*/
        43. movr5,#0@unknownprocessor
        44. 2:movpc,lr
        45. ENDPROC(__lookup_processor_type)
        46. .long__proc_info_begin
        47. .long__proc_info_end
        48. 3:.long.
        49. .long__arch_info_begin
        50. .long__arch_info_end

        4 __lookup_machine_type 函數

        __lookup_machine_type 和__lookup_processor_type像對孿生兄弟,它們的行為都是很類似的:__lookup_machine_type根據r1寄存器的機器編號到.arch.info.init段的數組中依次查找機器編號與r1相同的記錄。它使了與它孿生兄弟同樣的手法進行虛擬地址到物理地址的轉換計算。

        在介紹函數,我們先分析tqs3c2440開發板的機器信息的定義:

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. Arch/arm/include/asm/mach/arch.h
        2. #defineMACHINE_START(_type,_name)
        3. staticconststructmachine_desc__mach_desc_##_type
        4. __used
        5. __attribute__((__section__(".arch.info.init")))={
        6. .nr=MACH_TYPE_##_type,
        7. .name=_name,
        8. #defineMACHINE_END
        9. };


        MACHINE_START宏用于定義一個.arch.info.init段的數組元素。.nr元素就是函數要比較的變量。Tqs3c2440開發板相應的定義如下:

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. MACHINE_START(S3C2440,"TQ2440")
        2. .phys_io=S3C2410_PA_UART,
        3. .io_pg_offst=(((u32)S3C24XX_VA_UART)>>18)&0xfffc,
        4. .boot_params=S3C2410_SDRAM_PA+0x100,
        5. .init_irq=s3c24xx_init_irq,
        6. .map_io=tq2440_map_io,
        7. .init_machine=tq2440_machine_init,
        8. .timer=&s3c24xx_timer,
        9. MACHINE_END


        這是一個struct machine_desc結構,在后面的C代碼(start_kernel開始執行的代碼)會使用該變量對象。在tqs3c2440開發中的__lookup_machine_type函數就是返回該對象指針。

        這里涉及很多函數指針,它們都是在start_kernel函數里在各種階段進行初始化的回函數。如map_io指向的tq2440_map_io就是在建立好內核頁表后,再調用它來針對開發板的各種IO端口來建立相關的映射和頁表。

        至于__loopup_machine_type的代碼就不作詳細分析,請對比__lookup_processor_type來自行分析。代碼如下:

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. /*
        2. *Lookupmachinearchitectureinthelinker-buildlistofarchitectures.
        3. *Notethatwecantusetheabsoluteaddressesforthe__arch_info
        4. *listssincewearentrunningwiththeMMUon(andtherefore,weare
        5. *notinthecorrectaddressspace).Wehavetocalculatetheoffset.
        6. *
        7. *r1=machinearchitecturenumber
        8. *Returns:
        9. *r3,r4,r6corrupted
        10. *r5=mach_infopointerinphysicaladdressspace
        11. */
        12. __lookup_machine_type:
        13. adrr3,3b
        14. ldmiar3,{r4,r5,r6}
        15. subr3,r3,r4@getoffsetbetweenvirt&phys
        16. addr5,r5,r3@convertvirtaddressesto
        17. addr6,r6,r3@physicaladdressspace
        18. 1:ldrr3,[r5,#MACHINFO_TYPE]@getmachinetype
        19. teqr3,r1@matchesloadernumber?
        20. beq2f@found
        21. addr5,r5,#SIZEOF_MACHINE_DESC@nextmachine_desc
        22. cmpr5,r6
        23. blo1b
        24. movr5,#0@unknownmachine
        25. 2:movpc,lr
        26. ENDPROC(__lookup_machine_type)

        5. 為kernel建立臨時頁表

        前面提及到,kernel里面的所有符號在鏈接時,都使用了虛擬地址值。在完成基本的初始化后,kernel代碼將跳到第一個C語言函數start_kernl來執行,在哪個時候,這些虛擬地址必須能夠對它所存放在真正內存位置,否則運行將為出錯。為此,CPU必須開啟MMU,但在開啟MMU前,必須為虛擬地址到物理地址的映射建立相應的面表。在開啟MMU后,kernel指并不馬上將PC值指向start_kernl,而是要做一些C語言運行期的設置,如堆棧,重定義等工作后才跳到start_kernel去執行。在此過程中,PC值還是物理地址,因此還需要為這段內存空間建立va = pa的內存映射關系。當然,本函數建立的所有頁表都會在將來paging_init銷毀再重建,這是臨時過度性的映射關系和頁表。

        在介紹__create_table_pages前,先認識一個macro pgtbl,它將KERNL_RAM_PADDR – 0x4000的值賦給rd寄存器,從下面的使用中可以看它,該值是頁表在物理內存的基礎,也即頁表放在kernel開始地址下的16K的地方。

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. .macropgtbl,rd
        2. ldrrd,=(KERNEL_RAM_PADDR-0x4000)
        3. .endm


        [cpp]view plaincopyprint?
        1. /*
        2. *Setuptheinitialpagetables.Weonlysetupthebarest
        3. *amountwhicharerequiredtogetthekernelrunning,which
        4. *generallymeansmappinginthekernelcode.
        5. *
        6. *r8=machinfo
        7. *r9=cpuid
        8. *r10=procinfo
        9. *
        10. *Returns:
        11. *r0,r3,r6,r7corrupted
        12. *r4=physicalpagetableaddress
        13. */
        14. __create_page_tables:
        15. /*r4=KERNEL_RAM_PADDR–0x4000=0x30004000
        16. *后面的C代碼中的swapper_pg_dir變量,它的值也指向0x30004000
        17. *內存地址,不過它的值是虛擬內存地址,即0xc0004000
        18. */
        19. pgtblr4@pagetableaddress
        20. /*將從r4到KERNEL_RAP_PADDR的16K頁表空間清空。*/
        21. movr0,r4
        22. movr3,#0
        23. addr6,r0,#0x4000
        24. 1:strr3,[r0],#4
        25. strr3,[r0],#4
        26. strr3,[r0],#4
        27. strr3,[r0],#4
        28. teqr0,r6
        29. bne1b
        30. /*還記得r10指向開發板相應的proc_info元素嗎?這里它將的mm_mmuflags值讀到r7中。
        31. *PROCINFO_MM_MMUFLAGS值為8,可對應上面列出來的__arm920_proc_info結構或你相應開發板結構的值來查看該mmu_flags值。
        32. *這里的flags就是用于設置目錄項的flags。查看該mmu_flags的定義,發現它是要求一級頁表是section。
        33. */
        34. ldrr7,[r10,#PROCINFO_MM_MMUFLAGS]@mm_mmuflags
        35. /*
        36. *CreateidentitymappingforfirstMBofkernelto
        37. *caterfortheMMUenable.Thisidentitymapping
        38. *willberemovedbypaging_init().Weuseourcurrentprogram
        39. *countertodeterminecorrespondingsectionbaseaddress.
        40. */
        41. /*r3=((pc>>20)<<20)|r7,即取PC以1M向下對齊的地址。R6=pc>>20也即r6=0x300(pgd_idx),
        42. *即PC對所有1M內存空間,在頁表中的下標。
        43. *R7值表明該目錄項是section,即它映射的大小是1M。故剛好一個目錄項就可以映射kernel上的1M空間。
        44. *這個暫時的va=pa映射只建立1M大小內存的,而不需要建立整個kernel鏡像范圍的映射。
        45. *因為這個va=pa的映射只有當前匯編語言才使用,一量跳進start_kernl后,這將不會用到了。而匯編代碼在鏈接時,
        46. *已將它安排到代碼段的最前面了。
        47. movr6,pc,lsr#20@startofkernelsection
        48. orrr3,r7,r6,lsl#20@flags+kernelbase
        49. /*將目錄內空寫到頁表相應位置,即((uint32_t*)r4)[pgd_idx]=r3*/
        50. strr3,[r4,r6,lsl#2]@identitymapping
        51. /*上面代碼段為[pc&(~0xfffff),(pc+0xfffff)&(~0xfffff)]的物理內存空間建立了va=pa的映射關系。*/
        52. /*下面為kernel鏡像所占有空間,即KERNL_START到KERNEL_END建立內存映射,
        53. *映射關系為:va=pa–PHYS+PAGR_OFFSET。注意,這里的KENEL_START是kernel空間開始的虛擬地址。
        54. *這里的目錄表項同樣是section,即一個項映射1M的內存。
        55. */
        56. /*KERNEL_START=PAGE_OFFSET+TEXT_OFFSET,
        57. *r0=((uint32_t*)(r4))[(KERNEL_START&0xff000000)>>20],
        58. *即r0指向KERNEL_START&0xff000000(即kernel以16M向下對齊的)虛擬地址,所在項表目錄中的位置。
        59. addr0,r4,#(KERNEL_START&0xff000000)>>18
        60. /*r0=((uint32_t*)r0)[(KERNEL_START&0x00f00000)>>20]
        61. *執行前r0指向kernel以16M向下對齊的虛執地址,而這里再加上KERNEL_START未以16M向對齊部分的偏移量。
        62. *將原來r3的值寫到頁表目錄中。R3的值就是之前已建立好va=pa映射的那個PA值。
        63. */
        64. strr3,[r0,#(KERNEL_START&0x00f00000)>>18]!
        65. /*r6為kernel鏡像的尾部虛擬地址。*/
        66. ldrr6,=(KERNEL_END-1)
        67. /*指向下一個即將要填寫的目錄項*/
        68. addr0,r0,#4
        69. /*r6指向KERNEL_END-1虛擬地址所在的目錄表項的位置*/
        70. addr6,r4,r6,lsr#18
        71. 1:cmpr0,r6
        72. /*每填一個目錄項,后一個比前一個所指向的物理地址大1M。*/
        73. addr3,r3,#1<<20
        74. strlsr3,[r0],#4
        75. bls1b
        76. #ifdefCONFIG_XIP_KERNEL
        77. /*忽略,不分析這種情況*/
        78. #endif
        79. /*通常kernel的啟動參數由bootloader放到了物理內存的第1個M上,所以需要為RAM上的第1個M建立映射。
        80. *上面已為PHYS_OFFSET+TEXT_OFFSET建立了映射,如果TEXT_OFFSET小于0x00100000的話,
        81. *上面代碼應該也為SDRAM的第一個M建立了映射,但如果大于0x0010000則不會。
        82. *所以這里無論如何均為SDRAM的第一個M建立映射(不知分析對否,還請指正)。
        83. */
        84. addr0,r4,#PAGE_OFFSET>>18
        85. orrr6,r7,#(PHYS_OFFSET&0xff000000)
        86. .if(PHYS_OFFSET&0x00f00000)
        87. orrr6,r6,#(PHYS_OFFSET&0x00f00000)
        88. .endif
        89. strr6,[r0]
        90. #ifdefCONFIG_DEBUG_LL
        91. /*略去*/
        92. #ifdefined(CONFIG_ARCH_NETWINDER)||defined(CONFIG_ARCH_CATS)
        93. /*略去*/
        94. #endif
        95. #ifdefCONFIG_ARCH_RPC
        96. /*略去*/
        97. #endif
        98. #endif
        99. movpc,lr
        100. ENDPROC(__create_page_tables)

        一口氣將__create_pages_table分析完,但里涉及的代碼還是需要細細品讀。尤其是右移20位和18位兩個地方與頁表目錄項的地址關系比較復雜。執行完該函數后,虛擬內存和物理內存的映射關系如下圖所示:

        6. 開啟MMU

        看完頁表的建立,想必開啟MMU的代碼也是小菜一碟吧。此函數的主要功能是將頁表的基址加到cp15中的面表指針寄存器,同時設置域訪問(domain access)寄存器。

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. /*
        2. *SetupcommonbitsbeforefinallyenablingtheMMU.Essentially
        3. *thisisjustloadingthepagetablepointeranddomainaccess
        4. *registers.
        5. */
        6. __enable_mmu:
        7. /*這里設置是否為非對齊內存訪問產生異常*/
        8. #ifdefCONFIG_ALIGNMENT_TRAP
        9. orrr0,r0,#CR_A
        10. #else
        11. bicr0,r0,#CR_A
        12. #endif
        13. /*是否禁用數據緩存功能*/
        14. #ifdefCONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
        15. bicr0,r0,#CR_C
        16. #endif
        17. /*是否禁用CPU_BPREDICT?,不是很清楚此選項*/
        18. #ifdefCONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
        19. bicr0,r0,#CR_Z
        20. #endif
        21. /*是否禁用指令緩存功能*/
        22. #ifdefCONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
        23. bicr0,r0,#CR_I
        24. #endif
        25. /*設置域訪問寄存器的值。這里設置每個domain的屬性是否上面建立的頁表中,
        26. *每個目錄項的damon值一起進行訪問控制檢查。具體情況請參考ARM處理器手冊。
        27. */
        28. movr5,#(domain_val(DOMAIN_USER,DOMAIN_MANAGER)|
        29. domain_val(DOMAIN_KERNEL,DOMAIN_MANAGER)|
        30. domain_val(DOMAIN_TABLE,DOMAIN_MANAGER)|
        31. domain_val(DOMAIN_IO,DOMAIN_CLIENT))
        32. mcrp15,0,r5,c3,c0,0@loaddomainaccessregister
        33. mcrp15,0,r4,c2,c0,0@loadpagetablepointer
        34. b__turn_mmu_on
        35. ENDPROC(__enable_mmu)
        36. /*
        37. *EnabletheMMU.Thiscompletelychangesthestructureofthevisible
        38. *memoryspace.Youwillnotbeabletotraceexecutionthroughthis.
        39. *Ifyouhaveanenquiryaboutthis,*please*checkthelinux-arm-kernel
        40. *mailinglistarchivesBEFOREsendinganotherposttothelist.
        41. *
        42. *r0=cp#15controlregister
        43. *r13=*virtual*addresstojumptouponcompletion
        44. *
        45. *otherregistersdependonthefunctioncalleduponcompletion
        46. */
        47. .align5
        48. __turn_mmu_on:
        49. movr0,r0
        50. /*將r0的值寫到控制寄存器中。這里,終于開啟MMU功能了。
        51. *查閱手冊說控制寄存器的0位置1表示開啟MMU,但這里r0的第0是多少呢(還請大家指正)
        52. */
        53. mcrp15,0,r0,c1,c0,0@writecontrolreg
        54. mrcp15,0,r3,c0,c0,0@readidreg
        55. /*這里的兩個mov似乎是否流水線有關的,開啟MMU語句后面幾條是不能進行內存尋址的。但仍未搞明白具體東西的。*/
        56. movr3,r3
        57. movr3,r3
        58. /*轉跳到r13的函數中去,r13為__mmap_switched函數的虛擬地址,
        59. *從stext函數的未尾可以找到它的賦值。故從此開始pc的值就真正在內存的虛擬地址空間了。
        60. */
        61. movpc,r13
        62. ENDPROC(__turn_mmu_on)

        7.__mmap_switched函數

        __mmap_switched函數專用來設置C語言的執行環境,比如重定位工作,堆棧,以及BSS段的清零。

        __switch_data變量先定義了一系里面處量的數據,如重定位和數據段的地址,BSS段的地址,pocessor_id和__mach_arch_type變量的地址等。

        [cpp]view plaincopyprint?
        1. .type__switch_data,%object
        2. __switch_data:
        3. .long__mmap_switched
        4. .long__data_loc@r4
        5. .long_data@r5
        6. .long__bss_start@r6
        7. .long_end@r7
        8. .longprocessor_id@r4
        9. .long__machine_arch_type@r5
        10. .long__atags_pointer@r6
        11. .longcr_alignment@r7
        12. .longinit_thread_union+THREAD_START_SP@sp
        13. /*
        14. *ThefollowingfragmentofcodeisexecutedwiththeMMUoninMMUmode,
        15. *andusesabsoluteaddresses;thisisnotpositionindependent.
        16. *
        17. *r0=cp#15controlregister
        18. *r1=machineID
        19. *r2=atagspointer
        20. *r9=processorID
        21. */
        22. __mmap_switched:
        23. adrr3,__switch_data+4
        24. /*r4=__data_loc,r5=_data,r6=_bss_start,r7=_end*/
        25. ldmiar3!,{r4,r5,r6,r7}
        26. /*下面這段代碼類似于這段C代碼,即將整個數據段從__data_loc拷貝到_data段。
        27. *if(__data_loc==_data||_data!=_bass_start)
        28. *memcpy(_data,__data_loc,_bss_start-_data);
        29. */
        30. cmpr4,r5@Copydatasegmentifneeded
        31. 1:cmpner5,r6
        32. ldrnefp,[r4],#4
        33. strnefp,[r5],#4
        34. bne1b
        35. /*將BSS段,也即從_bss_start到_end的內存清零。*/
        36. movfp,#0@ClearBSS(andzerofp)
        37. 1:cmpr6,r7
        38. strccfp,[r6],#4
        39. bcc1b
        40. /*r4=processor_id,
        41. *r5=__machine_arch_type
        42. *r6=__atags_pointer
        43. *r7=cr_alignment
        44. *sp=init_thread_union+THREAD_START_SP
        45. *為什么將棧頂指針設置為init_thread_union+THREAD_START_SP
        46. *init_head_union變量是一個大小為THREAD_SIZE的union,它在編譯時,放到數據段的前面。
        47. *初步估計這塊空間是內核堆棧。故在跳入C語言代碼時,它SP的值設置為init_thread_union+THREAD_START_SP。
        48. *注意THREAD_START_SP定義為THREAD_SIZE–8,中間為什么留出8個字節呢?是與ARM的堆棧操作有關嗎?還有用專向start_kernel函數傳遞參數?
        49. */
        50. ldmiar3,{r4,r5,r6,r7,sp}
        51. strr9,[r4]@SaveprocessorID
        52. strr1,[r5]@Savemachinetype
        53. strr2,[r6]@Saveatagspointer
        54. bicr4,r0,#CR_A@ClearAbit
        55. /*cr_alignment變量的后面接著放置cr_no_alignment,
        56. *r0為打開alignment檢測時,控制寄存器的值,而r4為關閉時的值,
        57. *這里分將將打開和關閉alignment檢查的控制寄存器的值寫到
        58. *cr_alignment和cr_no_alignement變量中。
        59. */
        60. stmiar7,{r0,r4}@Savecontrolregistervalues
        61. /*跳到start_kernel函數,此函數代碼用純C來實現,它會調用各個平臺的相關初始化函數,
        62. *來實現不同平臺的初始化工作。至此,armlinux的啟動工作完成。
        63. */
        64. bstart_kernel
        65. ENDPROC(__mmap_switched)

        全文完, by linyt



        關鍵詞: armlinux啟動過

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