嵌入式linux系統(tǒng)的啟動過程及嵌入式Linux2.6內(nèi)核啟動流程

分析嵌入式系統(tǒng)的啟動過程嵌入式系統(tǒng)的啟動過程：上電>u-boot>加載Linux內(nèi)核>掛載rootfs>執(zhí)行應用程序分析u-boot什么是u-boot（是一個通用的bootloader）U-Boot，全稱UniversalBootLoader，是遵循GPL條款的開放源碼項目。Universal>通用的Boot>啟動，引導Loader>加載通用>支持多種架構(gòu)的CPU,除了支持ARM系列的處理器外，還能支持MIPS、 x86、PowerPC、NIOS等諸多常用系列的處理器>支持多種廠家的開發(fā)板，如cortex-A8，cortex-A9，cortex-A53等不同廠 家的開發(fā)板 >支持多種嵌入式操作系統(tǒng)，U-Boot不僅僅支持嵌入式Linux系統(tǒng)的引導， 它還支持NetBSD,VxWorks,QNX,RTEMS,ARTOS,LynxOS,android 嵌入式操作系統(tǒng)。Boot>完成硬件的初始化，啟動硬件平臺。Loader>當初始化硬件結(jié)束后，加載操作系統(tǒng)。u-boot的作用大多數(shù)BootLoader都分為stage1和stage2兩大部分，U-boot也不例外。依賴于cpu體系結(jié)構(gòu)的代碼（如設備初始化代碼等）通常都放在stage1且可以用匯編語言來實現(xiàn)，而stage2則通常用C語言來實現(xiàn)，這樣可以實現(xiàn)復雜的功能，而且有更好的可讀性和移植性。（1）Stage1：CPU（S5P6818-->Cortex-A53）的初始化,使用匯編語言編寫。如：初始化Cache、MMU、clock、中斷、看門狗、DDR3、eMMC、...（2）Stage2：板級初始化，使用C語言編寫。如：uart、網(wǎng)卡、usb、LCD、提供了一些工具，如進入uboot的命令行模式，使用u-boot命令加載操作系統(tǒng)U-boot的工作模式U-Boot的工作模式有啟動加載模式和下載模式。啟動加載模式是Bootloader的正常工作模式，嵌入式產(chǎn)品發(fā)布時，Bootloader必須工作在這種模式下，Bootloader將嵌入式操作系統(tǒng)從FLASH中加載到SDRAM中運行，整個過程是自動的。下載模式就是Bootloader通過某些通信手段將內(nèi)核映像或根文件系統(tǒng)映像等從PC機中下載到目標板的FLASH中。用戶可以利用Bootloader提供的一些命令接口來完成自己想要的操作。U-boot的輸出U-Boot2014.07(Apr272017-15:45:25)>u-boot的版本號PLL:[0]=800000000,[1]=800000000,[2]=780000000,[3]=800000000(0)PLL1:CPUFCLK=800000000,HCLK=200000000(G0)(7)PLL1:CPUFCLK=800000000,HCLK=200000000(G1)(2)PLL3:MEMFCLK=800000000,DCLK=800000000,BCLK=400000000,PCLK=200000000(1)PLL0:BUSBCLK=400000000,PCLK=200000000(8)PLL0:CCI4BCLK=400000000,PCLK=200000000(3)PLL0:G3DBCLK=400000000(4)PLL0:CODABCLK=400000000,PCLK=200000000(5)PLL0:DISPBCLK=400000000,PCLK=200000000(6)PLL0:HDMIPCLK=133333333I2C:readyDRAM:1GiB>內(nèi)存1GBHeap=0x44000000~0x46000000Code=0x43c00000~0x43c83e48GLD=0x43bffeb8GLBD=0x43bffe68SP=0x43bffe68,0x43bffe48(CURR)PC=0x43c06640TAGS=0x40000100PAGE=0x43c90000~0x43c9c000MACH=[4330]VER=0BOARD=[x6818]MMC:NXPDWMMC:0,NXPDWMMC:1,NXPDWMMC:2In:serialOut:serialErr:serial##DCDC_MODE(0x80):DCDC1[PFM],DCDC2[PFM],DCDC3[PFM],DCDC4[PWM],DCDC5[PWM]##STATUS(0x00):0xe40x10##IRQ(0x48):0x000x000x000x000x00##CHG_TYPE:ADP##BAT_VOL:0mV##BAT_CAP:100%DONE:Logobmp300by300(3bpp),len=270056DRAW:0x47000000->0x46000000DONE:Logobmp300by300(3bpp),len=270056DRAW:0x47000000->0x46000000RGB:display.0MIPI:display.0DSIM_ESCMODE1:0xc0DSIM_STATUS:0x10010fMIPIclk:420MHzDSIM_ESCMODE2:0x0DSIM_STATUS:0x10010f##SkipBATAnimation.##IRQ(0x48):0x000x000x000x000x00##chg_type:ADP##battery_vol:0mV##battery_cap:100%##BootingCarddidnotrespondtovoltageselect!Net:x6818ethinit...x6818macinit...dwmac.c0060000Hitanykeytostopautoboot:0X6818#u-boot的信息X6818#bdinfo>查看硬件平臺的信息arch_number=0x000010EA>u-boot針對具體硬件平臺的IDboot_params=0x40000100>u-boot傳遞給內(nèi)存的啟動參數(shù)DRAMbank=0x00000000->start=0x40000000>內(nèi)存的開始地址->size=0x40000000 >內(nèi)存的大小eth0name=dwmac.c0060000ethaddr=00:e2:1c:ba:e8:60currenteth=dwmac.c0060000ip_addr=1baudrate=115200bpsTLBaddr=0x7FFF0000relocaddr=0x46000000relocoff=0x00000000irq_sp=0x7DF6BF00spstart=0x43BFFE68DDR3的內(nèi)存地址范圍：0x40000000~0x7FFFFFFFX6818#printenv>查看u-boot的環(huán)境變量androidcrc=-411152780baudrate=115200bootargs=lcd=at070tn92tp=gslx680-linuxroot=/dev/mmcblk0p2rwrootfstype=ext4bootcmd=ext4loadmmc2:10x48000000uImage;bootm0x48000000bootdelay=5bootfile=uImageethact=dwmac.c0060000ethaddr=00:e2:1c:ba:e8:60>網(wǎng)卡的mac地址ethprime=RTL8211>網(wǎng)卡芯片的型號fastboot=flash=mmc,2:ubootpak:2nd:0x200,0x78000;flash=mmc,2:2ndboot:2nd:0x200,0x4000;flash=mmc,2:bootloader:boot:0x8000,0x70000;flash=mmc,2:boot:ext4:0x00100000,0x04000000;flash=mmc,2:system:ext4:0x04100000,0x2F200000;flash=mmc,2:cache:ext4:0x33300000,0x1AC00000;flash=mmc,2:misc:emmc:0x4E000000,0x00800000;flash=mmc,2:recovery:emmc:0x4E900000,0x01600000;flash=mmc,2:userdata:ext4:0x50000000,0x0;filesize=41ee8gatewayip=>網(wǎng)關ipaddr=1>板子的IPnetmask=>子網(wǎng)掩碼serverip=0>tftp服務器的IPstderr=serialstdin=serialstdout=serialEnvironmentsize:846/32764bytes關鍵的內(nèi)容：bootargs> 啟動參數(shù)bootargs=lcd=at070tn92tp=gslx680-linuxroot=/dev/mmcblk0p2rwrootfstype=ext4lcd=at070tn92>液晶屏的型號，800*480tp=gslx680-linux>觸摸屏的型號root=/dev/mmcblk0p2>rootfs在哪里，告訴kernel去哪里掛載rootfs/dev/mmcblk0p2>mmcblk0(emmc電子硬盤)p2（partion2，emmc電子硬盤的第二個分區(qū)）rwrootfstype=ext4>rootfs是可讀可寫的，根文件系統(tǒng)的類型是ext4練習：如何查看emmc電子硬盤有幾個分區(qū),以及設備的詳細信息答：到根目錄去查看cd/dev+ls-l或者ls-l/devbrw-rw1rootroot179,0Jan11970mmcblk0brw-rw1rootroot179,8Jan11970mmcblk0boot0brw-rw1rootroot179,16Jan11970mmcblk0boot1brw-rw1rootroot179,1Jan11970mmcblk0p1brw-rw1rootroot179,2Jan11970mmcblk0p2brw-rw1rootroot179,3Jan11970mmcblk0p3brw-rw1rootroot179,4Jan11970mmcblk0p4brw-rw1rootroot179,5Jan11970mmcblk0p5brw-rw1rootroot179,6Jan11970mmcblk0p6brw-rw1rootroot179,7Jan11970mmcblk0p7179>主設備號2>次設備號，設備號=主設備號<<20+次設備號bootcmd>啟動命令bootcmd=ext4loadmmc2:10x48000000uImage;bootm0x48000000以ext4文件系統(tǒng)格式去emmc的第一個分區(qū)加載Linux內(nèi)核，加載到0x48000000地址上，然后在0x48000000地址上啟動Linux內(nèi)核。通俗的理解：bootcmd告訴u-boot去哪里加載Linux內(nèi)核，bootargs告訴linux內(nèi)核，去哪里掛載rootfs。修改啟動延時時間#setenvbootdelay3#saveenv分析linux內(nèi)核linux的作用進程管理和進程通信：進程的創(chuàng)建和刪除，進程的優(yōu)先級搶占，進程的時間片輪轉(zhuǎn)，進程間的通信機制內(nèi)存管理：內(nèi)存分配算法，每個進程的內(nèi)存空間內(nèi)核支持的文件系統(tǒng)：#cat/proc/filesystems設備管理：>linux驅(qū)動>字符設備，塊設備，網(wǎng)絡設備，中斷，內(nèi)核時鐘網(wǎng)絡協(xié)議：如tcp/ip協(xié)議GEC6818開發(fā)板>輸出信息GECGuangdongEmbeddedCenteru-boot加載內(nèi)核##BootingkernelfromLegacyImageat48000000...ImageName:Linux-3.4.39-gec>linux內(nèi)核版本ImageType:ARMLinuxKernelImage(uncompressed)DataSize:5533496Bytes=5.3MiBLoadAddress:40008000>DDR3內(nèi)存的地址EntryPoint:40008000VerifyingChecksum...OKLoadingKernelImage...OKStartingkernel...Linux內(nèi)核啟動[0.000000]BootingLinuxonphysicalCPU0Linux內(nèi)存管理[0.000000]Memory:1024MB=1024MBtotal[0.000000]Memory:810800k/810800kavailable,237776kreserved,272384Khighmem[0.000000]Virtualkernelmemorylayout:[0.000000]vector:0xffff0000-0xffff1000(4kB)[0.000000]fixmap:0xfff00000-0xfffe0000(896kB)[0.000000]vmalloc:0xef800000-0xfee00000(246MB)[0.000000]lowmem:0xc0000000-0xef600000(758MB)[0.000000]pkmap:0xbfe00000-0xc0000000(2MB)[0.000000]modules:0xbf000000-0xbfe00000(14MB)[0.000000].text:0xc0008000-0xc0a54188(10545kB)[0.000000].init:0xc0a55000-0xc0a92100(245kB)[0.000000].data:0xc0a94000-0xc0b2e488(618kB)[0.000000].bss:0xc0b2e4ac-0xc0d0e1c8(1920kB)[0.000000]SLUB:Genslabs=11,HWalign=64,Order=0-3,MinObjects=0,CPUs=8,Nodes=1設備管理[0.207000]usbcore:registerednewinterfacedriverusbfs[0.208000]i2c-gpioi2c-gpio.0:usingpins99(SDA)and98(SCL)[0.209000]s3c-i2cs3c2440-i2c.1:i2c-1:S3CI2Cadapter[0.210000]s3c-i2cs3c2440-i2c.1:slaveaddress0x10[0.210000]s3c-i2cs3c2440-i2c.1:busfrequencysetto195KHz[0.211000]s3c-i2cs3c2440-i2c.2:i2c-2:S3CI2Cadapter[0.211000]s3c-i2cs3c2440-i2c.2:slaveaddress0x10[0.211000]s3c-i2cs3c2440-i2c.2:busfrequencysetto195KHz[0.212000]Linuxvideocaptureinterface:v2.00[0.223000]axp22_ldo1:3000mV[0.353000]DisplayLCDregisteroperation[0.354000]DisplayLVDSregisteroperation[0.354000]DisplayMiPiregisteroperation網(wǎng)絡協(xié)議[0.331000]NET:Registeredprotocolfamily2[0.331000]IProutecachehashtableentries:32768(order:5,131072bytes)[0.332000]TCPestablishedhashtableentries:131072(order:8,1048576bytes)[0.334000]TCPbindhashtableentries:65536(order:8,1572864bytes)[0.336000]TCP:Hashtablesconfigured(established131072bind65536)[0.336000]TCP:renoregistered[0.336000]UDPhashtableentries:512(order:3,32768bytes)[0.337000]UDP-Litehashtableentries:512(order:3,32768bytes)[0.337000]NET:Registeredprotocolfamily1掛載rootfs[3.959000]EXT4-fs(mmcblk0p2):mountedfilesystemwithordereddatamode.Opts:(null)[3.961000]VFS:Mountedroot(ext4filesystem)ondevice179:2.[3.968000]devtmpfs:mounted[3.970000]Freeinginitmemory:244K[3.974000]Writeprotectingthekerneltextsectionc0008000-c0a1e000[3.981000]rodata_test:attemptingtowritetoread-onlysection:[3.987000]writetoread-onlysectiontrapped,success[4.127000]EXT4-fs(mmcblk0p2):re-mounted.Opts:data=ordered根文件系統(tǒng)在emmc的第2個分區(qū)上，根文件系統(tǒng)的格式是：ext4分析rootfs（根文件系統(tǒng)）什么是rootfsLinux內(nèi)核掛載的第一個文件系統(tǒng)，根文件系統(tǒng)是掛載到根目錄下的文件系統(tǒng)。rootfs是一個”包”，里面包含：[root@GEC6818/]#lsIOTetclost+foundrootsysusrbinlibmntrunvardevlinuxrcprocsbintmp這些內(nèi)容是什么？執(zhí)行應用程序GEC6818平臺>IOT（InternetofThings）rootfs掛載后>自動執(zhí)行腳本/etc/init.d/rcS>自動執(zhí)行/etc/profile>安裝驅(qū)動>執(zhí)行應用程序vi/etc/profile,注釋掉最后三行Linux內(nèi)核構(gòu)成(國嵌)Linux/arch/arm/boot/compressed/head.s1．解壓縮2．初始化3．啟動應用程序1arch/arm/boot/compressed/Makefilearch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds2.arch/arm/kernel/vmlinux.ldsLinux內(nèi)核啟動流程（國嵌）arch/arm/boot/compressed/start.S（head.s—負責解壓縮）Start:.typestart,#function.rept8movr0,r0.endrb1f.word0x016f2818@Magicnumberstohelptheloader.wordstart@absoluteload/runzImageaddress.word_edata@zImageendaddress1:movr7,r1@savearchitectureIDmovr8,r2@saveatagspointer這也標志著u-boot將系統(tǒng)完全的交給了OS，bootloader生命終止。之后代碼在133行會讀取cpsr并判斷是否處理器處于supervisor模式——從u-boot進入kernel，系統(tǒng)已經(jīng)處于SVC32模式；而利用angel進入則處于user模式，還需要額外兩條指令。之后是再次確認中斷關閉，并完成cpsr寫入mrsr2,cpsr@getcurrentmodetstr2,#3@notuser?bnenot_angelmovr0,#0x17@angel_SWIreason_EnterSVCswi0x123456@angel_SWI_ARMnot_angel:mrsr2,cpsr@turnoffinterruptstoorrr2,r2,#0xc0@preventangelfromrunningmsrcpsr_c,r2然后在LC0地址處將分段信息導入r0-r6、ip、sp等寄存器，并檢查代碼是否運行在與鏈接時相同的目標地址，以決定是否進行處理。由于現(xiàn)在很少有人不使用loader和tags，將zImage燒寫到rom直接從0x0位置執(zhí)行，所以這個處理是必須的（但是zImage的頭現(xiàn)在也保留了不用loader也可啟動的能力）。arm架構(gòu)下自解壓頭一般是鏈接在0x0地址而被加載到0x30008000運行，所以要修正這個變化。涉及到r5寄存器存放的zImage基地址r6和r12（即ip寄存器）存放的got（globaloffsettable）r2和r3存放的bss段起止地址sp棧指針地址很簡單，這些寄存器統(tǒng)統(tǒng)被加上一個你也能猜到的偏移地址0x30008000。該地址是s3c2410相關的，其他的ARM處理器可以參考下表PXA2xx是0xa0008000IXP2x00和IXP4xx是0x00008000Freescalei.MX31/37是0x80008000TIdavinciDM64xx是0x80008000TIomap系列是0x80008000AT91RM/SAM92xx系列是0x20008000CirrusEP93xx是0x00008000這些操作發(fā)生在代碼172行開始的地方，下面只粘貼一部分addr5,r5,r0addr6,r6,r0addip,ip,r0后面在211行進行bss段的清零工作not_relocated: movr0,#01: strr0,[r2],#4@clearbssstrr0,[r2],#4strr0,[r2],#4strr0,[r2],#4cmpr2,r3blo1b然后224行，打開cache，并為后面解壓縮設置64KB的臨時malloc空間blcache_onmovr1,sp@mallocspaceabovestackaddr2,sp,#0x10000@64kmax接下來238行進行檢查，確定內(nèi)核解壓縮后的Image目標地址是否會覆蓋到zImage頭，如果是則準備將zImage頭轉(zhuǎn)移到解壓出來的內(nèi)核后面cmpr4,r2bhswont_overwritesubr3,sp,r5@>compressedkernelsizeaddr0,r4,r3,lsl#2@allowfor4xexpansioncmpr0,r5blswont_overwritemovr5,r2@decompressaftermallocspacemovr0,r5movr3,r7bldecompress_kernel真實情況——在大多數(shù)的應用中，內(nèi)核編譯都會把壓縮的zImage和非壓縮的Image鏈接到同樣的地址，s3c2410平臺下即是0x30008000。這樣做的好處是，人們不用關心內(nèi)核是Image還是zImage，放到這個位置執(zhí)行就OK，所以在解壓縮后zImage頭必須為真正的內(nèi)核讓路。在250行解壓完畢，內(nèi)核長度返回值存放在r0寄存器里。在內(nèi)核末尾空出128字節(jié)的?？臻g用，并且使其長度128字節(jié)對齊。addr0,r0,#127+128@alignment+stackbicr0,r0,#127@alignthekernellength算出搬移代碼的參數(shù)：計算內(nèi)核末尾地址并存放于r1寄存器，需要搬移代碼原來地址放在r2，需要搬移的長度放在r3。然后執(zhí)行搬移，并設置好sp指針指向新的棧（原來的棧也會被內(nèi)核覆蓋掉）addr1,r5,r0@endofdecompressedkerneladrr2,reloc_startldrr3,LC1addr3,r2,r31:ldmiar2!,{r9-r14}@copyrelocationcodestmiar1!,{r9-r14}ldmiar2!,{r9-r14}stmiar1!,{r9-r14}cmpr2,r3blo1baddsp,r1,#128@relocatethestack搬移完成后刷新cache，因為代碼地址變化了不能讓cache再命中被內(nèi)核覆蓋的老地址。然后跳轉(zhuǎn)到新的地址繼續(xù)執(zhí)行blcache_clean_flushaddpc,r5,r0@callrelocationcode注意——zImage在解壓后的搬移和跳轉(zhuǎn)會給gdb調(diào)試內(nèi)核帶來麻煩。因為用來調(diào)試的符號表是在編譯是生成的，并不知道以后會被搬移到何處去，只有在內(nèi)核解壓縮完成之后，根據(jù)計算出來的參數(shù)“告訴”調(diào)試器這個變化。以撰寫本文時使用的zImage為例，內(nèi)核自解壓頭重定向后，reloc_start地址由0x30008360變?yōu)?x30533e60。故我們要把vmlinux的符號表也相應的從0x30008000后移到0x30533b00開始，這樣gdb就可以正確的對應源代碼和機器指令。隨著頭部代碼移動到新的位置，不會再和內(nèi)核的目標地址沖突，可以開始內(nèi)核自身的搬移了。此時r0寄存器存放的是內(nèi)核長度（嚴格的說是長度外加128Byte的棧），r4存放的是內(nèi)核的目的地址0x30008000，r5是目前內(nèi)核存放地址，r6是CPUID，r7是machineID，r8是atags地址。代碼從501行開始reloc_start:addr9,r5,r0subr9,r9,#128@donotcopythestackdebug_reloc_startmovr1,r41:.rept4ldmiar5!,{r0,r2,r3,r10-r14}@relocatekernelstmiar1!,{r0,r2,r3,r10-r14}.endrcmpr5,r9blo1baddsp,r1,#128@relocatethestack接下來在516行清除并關閉cache，清零r0，將machineID存入r1，atags指針存入r2，再跳入0x30008000執(zhí)行真正的內(nèi)核Imagecall_kernel:blcache_clean_flushblcache_offmovr0,#0@mustbezeromovr1,r7@restorearchitecturenumbermovr2,r8@restoreatagspointermovpc,r4@callkernel內(nèi)核代碼入口在arch/arm/kernel/head.S文件的83行。首先進入SVC32模式，并查詢CPUID，檢查合法性msrcpsr_c,#PSR_F_BIT|PSR_I_BIT|SVC_MODE@ensuresvcmode@andirqsdisabledmrcp15,0,r9,c0,c0@getprocessoridbl__lookup_processor_type@r5=procinfor9=cpuidmovsr10,r5@invalidprocessor(r5=0)?beq__error_p@yes,error'p'接著在87行進一步查詢machineID并檢查合法性bl__lookup_machine_type@r5=machinfomovsr8,r5@invalidmachine(r5=0)?beq__error_a@yes,error'a'其中__lookup_processor_type在linux-2.6.24-moko-linuxbj/arch/arm/kernel/head-common.S文件的149行，該函數(shù)首將標號3的實際地址加載到r3，然后將編譯時生成的__proc_info_begin虛擬地址載入到r5，__proc_info_end虛擬地址載入到r6，標號3的虛擬地址載入到r7。由于adr偽指令和標號3的使用，以及__proc_info_begin等符號在linux-2.6.24-moko-linuxbj/arch/arm/kernel/vmlinux.lds而不是代碼中被定義，此處代碼不是非常直觀，想弄清楚代碼緣由的讀者請耐心閱讀這兩個文件和adr偽指令的說明。r3和r7分別存儲的是同一位置標號3的物理地址（由于沒有啟用mmu，所以當前肯定是物理地址）和虛擬地址，所以兒者相減即得到虛擬地址和物理地址之間的offset。利用此offset，將r5和r6中保存的虛擬地址轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢淼刂穇_lookup_processor_type:adrr3,3fldmdar3,{r5-r7}subr3,r3,r7@getoffsetbetweenvirt&physaddr5,r5,r3@convertvirtaddressestoaddr6,r6,r3@physicaladdressspace然后從proc_info中讀出內(nèi)核編譯時寫入的processorID和之前從cpsr中讀到的processorID對比，查看代碼和CPU硬件是否匹配（想在arm920t上運行為cortex-a8編譯的內(nèi)核？不讓！）。如果編譯了多種處理器支持，如versatile板，則會循環(huán)每種type依次檢驗，如果硬件讀出的ID在內(nèi)核中找不到匹配，則r5置0返回1: ldmia r5,{r3,r4} @value,mask and r4,r4,r9 @maskwantedbits teq r3,r4 beq 2f add r5,r5,#PROC_INFO_SZ @sizeof(proc_info_list) cmp r5,r6 blo 1b mov r5,#0 @unknownprocessor2: mov pc,lr__lookup_machine_type在linux-2.6.24-moko-linuxbj/arch/arm/kernel/head-common.S文件的197行，編碼方法與檢查processorID完全一樣，請參考前段__lookup_machine_type: adr r3,3b ldmia r3,{r4,r5,r6} sub r3,r3,r4 @getoffsetbetweenvirt&phys add r5,r5,r3 @convertvirtaddressesto add r6,r6,r3 @physicaladdressspace1: ldr r3,[r5,#MACHINFO_TYPE] @getmachinetype teq r3,r1 @matchesloadernumber? beq 2f @found add r5,r5,#SIZEOF_MACHINE_DESC @nextmachine_desc cmp r5,r6 blo 1b mov r5,#0 @unknownmachine2: mov pc,lr代碼回到head.S第92行，檢查atags合法性，然后創(chuàng)建初始頁表 bl __vet_atags bl __create_page_tables創(chuàng)建頁表的代碼在218行，首先將內(nèi)核起始地址-0x4000到內(nèi)核起始地址之間的16K存儲器清0__create_page_tables: pgtbl r4 @pagetableaddress /* *Clearthe16Klevel1swapperpagetable */ mov r0,r4 mov r3,#0 add r6,r0,#0x40001: str r3,[r0],#4 str r3,[r0],#4 str r3,[r0],#4 str r3,[r0],#4 teq r0,r6 bne 1b然后在234行將proc_info中的mmu_flags加載到r7 ldr r7,[r10,#PROCINFO_MM_MMUFLAGS]@mm_mmuflags在242行將PC指針右移20位，得到內(nèi)核第一個1MB空間的段地址存入r6，在s3c2410平臺該值是0x300。接著根據(jù)此值存入映射標識 mov r6,pc,lsr#20 @startofkernelsection orr r3,r7,r6,lsl#20 @flags+kernelbase str r3,[r4,r6,lsl#2] @identitymapping完成頁表設置后回到102行，為打開虛擬地址映射作準備。設置sp指針，函數(shù)返回地址lr指向__enable_mmu，并跳轉(zhuǎn)到linux-2.6.24-moko-linuxbj/arch/arm/mm/proc-arm920.S的386行，清除I-cache、D-cache、writebuffer和TLB__arm920_setup: mov r0,#0 mcr p15,0,r0,c7,c7 @invalidateI,Dcachesonv4 mcr p15,0,r0,c7,c10,4 @drainwritebufferonv4#ifdefCONFIG_MMU mcr p15,0,r0,c8,c7 @invalidateI,DTLBsonv4#endif然后返回head.S的158行，加載domain和頁表，跳轉(zhuǎn)到__turn_mmu_on__enable_mmu:#ifdefCONFIG_ALIGNMENT_TRAP orr r0,r0,#CR_A#else bic r0,r0,#CR_A#endif#ifdefCONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE bic r0,r0,#CR_C#endif#ifdefCONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE bic r0,r0,#CR_Z#endif#ifdefCONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE bic r0,r0,#CR_I#endif mov r5,#(domain_val(DOMAIN_USER,DOMAIN_MANAGER)|\ domain_val(DOMAIN_KERNEL,DOMAIN_MANAGER)|\ domain_val(DOMAIN_TABLE,DOMAIN_MANAGER)|\ domain_val(DOMAIN_IO,DOMAIN_CLIENT)) mcr p15,0,r5,c3,c0,0 @loaddomainaccessregister mcr p15,0,r4,c2,c0,0 @loadpagetablepointer b __turn_mmu_on在194行把mmu使能位寫入mmu，激活虛擬地址。然后將原來保存在sp中的地址載入pc，跳轉(zhuǎn)到head-common.S的__mmap_switched，至此代碼進入虛擬地址的世界 mov r0,r0 mcr p15,0,r0,c1,c0,0 @writecontrolreg mrc p15,0,r3,c0,c0,0 @readidreg mov r3,r3 mov r3,r3 mov pc,r13在head-common.S的37行開始清除內(nèi)核bss段，processorID保存在r9，machineID報存在r1，atags地址保存在r2，并將控制寄存器保存到r7定義的內(nèi)存地址。接下來跳入linux-2.6.24-moko-linuxbj/init/main.c的507行，start_kernel函數(shù)。這里只粘貼部分代碼（第一個C語言函數(shù)，作一系列的初始化）__mmap_switched: adr r3,__switch_data+4 ldmia r3!,{r4,r5,r6,r7} cmp r4,r5 @Copydatasegmentifneeded1: cmpne r5,r6 ldrne fp,[r4],#4 strne fp,[r5],#4 bne 1basmlinkagevoid__initstart_kernel(void){ char*command_line; externstructkernel_param__start___param[],__stop___param[]; smp_setup_processor_id(); /* *Needtorunasearlyaspossible,toinitializethe *lockdephash: */ lockdep_init(); debug_objects_early_init(); cgroup_init_early(); local_irq_disable(); early_boot_irqs_off(); early_init_irq_lock_class();/**Interruptsarestilldisabled.Donecessarysetups,then*enablethem*/ lock_kernel(); tick_init(); boot_cpu_init(); page_address_init(); printk(KERN_NOTICE); printk(linux_banner); setup_arch(&command_line); mm_init_owner(&init_mm,&init_task); setup_command_line(command_line); setup_per_cpu_areas(); setup_nr_cpu_ids(); smp_prepare_boot_cpu(); /*arch-specificboot-cpuhooks*/ /* *Setuptheschedulerpriorstartinganyinterrupts(suchasthe *timerinterrupt).Fulltopologysetuphappensatsmp_init() *time-butmeanwhilewestillhaveafunctioningscheduler. */ sched_init(); /* *Disablepreemption-earlybootupschedulingisextremely *fragileuntilwecpu_idle()forthefirsttime. */ preempt_disable(); build_all_zonelists(); page_alloc_init(); printk(KERN_NOTICE"Kernelcommandline:%s\n",boot_command_line); parse_early_param(); parse_args("Bootingkernel",static_command_line,__start___param, __stop___param-__start___param, &unknown_bootoption); if(!irqs_disabled()){ printk(KERN_WARNING"start_kernel():bug:interruptswere" "enabled*very*early,fixingit\n"); local_irq_disable(); } sort_main_extable(); trap_init(); rcu_init(); /*initsomelinksbeforeinit_ISA_irqs()*/ early_irq_init(); init_IRQ(); pidhash_init(); init_timers(); hrtimers_init(); softirq_init(); timekeeping_init(); time_init(); sched_clock_init(); profile_init(); if(!irqs_disabled()) printk(KERN_CRIT"start_kernel():bug:interruptswere" "enabledearly\n"); early_boot_irqs_on(); local_irq_enable(); /* *HACKALERT!Thisisearly.We'reenablingtheconsolebefore *we'vedonePCIsetupsetc,andconsole_init()mustbeawareof *this.Butwedowantoutputearly,incasesomethinggoeswrong. */ console_init(); if(panic_later) panic(panic_later,panic_param); lockdep_info(); /* *Needtorunthiswhenirqsareenabled,becauseitwants *toself-test[hard/soft]-irqson/offlockinversionbugs *too: */ locking_selftest();#ifdefCONFIG_BLK_DEV_INITRD if(initrd_start&&!initrd_below_start_ok&& page_to_pfn(virt_to_page((void*)initrd_start))<min_low_pfn){ printk(KERN_CRIT"initrdoverwritten(0x%08lx<0x%08lx)-" "disablingit.\n", page_to_pfn(virt_to_page((void*)initrd_start)), min_low_pfn); initrd_start=0; }#endif vmalloc_init(); vfs_caches_init_early(); cpuset_init_early(); page_cgroup_init(); mem_init(); enable_debug_pagealloc(); cpu_hotplug_init(); kmem_cache_init(); debug_objects_mem_init(); id