ARMLinux内核移植之一内核启动流程分析Word文档下载推荐.docx
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@andirqsdisabled
mrc p15,0,r9,c0,c0 @getprocessorid
bl __lookup_processor_type @r5=procinfor9=cpuid
movs r10,r5 @invalidprocessor（r5=0）?
beq __error_p @yes,error'
p'
bl __lookup_machine_type @r5=machinfo
movs r8,r5 @invalidmachine（r5=0）?
beq __error_a @yes,error'
a'
bl __create_page_tables
/*
*ThefollowingcallsCPUspecificcodeinapositionindependent
*manner.Seearch/arm/mm/proc-*.Sfordetails.r10=baseof
*xxx_proc_infostructureselectedby__lookup_machine_type
*above.Onreturn,theCPUwillbereadyfortheMMUtobe
*turnedon,andr0willholdtheCPUcontrolregistervalue.
*/
ldr r13,__switch_data @addresstojumptoafter
@mmuhasbeenenabled
adr lr,__enable_mmu @return（PIC）address
第一步,执行的是__lookup_processor_type，这个函数是检查处理器型号，它读取你的电路板的CPU型号与内核支持的处理器进行比较看是否能够处理。
这个我们不关心它的具体实现过程，因为现在主流处理器内核都提供了支持。
第二步，执行的是__lookup_machine_type，这个函数是来检查机器型号的，它会读取你bootloader传进来的机器ID和他能够处理的机器ID进行比较看是否能够处理。
内核的ID号定义在arc/arm/tool/mach_types文件中MACH_TYPE_xxxx宏定义。
内核究竟就如何检查是否是它支持的机器的呢？
实际上每个机器都会在/arc/arm/mach-xxxx/smdk-xxxx.c文件中有个描述特定机器的数据结构，如下
MACHINE_START（S3C2440,"
SMDK2440"
）
/*Maintainer:
BenDooks<
ben@fluff.org>
*/
.phys_io =S3C2410_PA_UART,
.io_pg_offst =（（（u32）S3C24XX_VA_UART）>
>
18）&
0xfffc,
.boot_params =S3C2410_SDRAM_PA+0x100,
.init_irq =s3c24xx_init_irq,
.map_io =smdk2440_map_io,
.init_machine =smdk2440_machine_init,
.timer =&
s3c24xx_timer,
MACHINE_END
MACHINE_START和MACHINE_END实际上被展开成一个结构体
#defineMACHINE_START（_type,_name） \
staticconststructmachine_desc__mach_desc_##_type \
__used \
__attribute__（（__section__（"
.arch.info.init"
）））={ \
.nr =MACH_TYPE_##_type, \
.name =_name,
#defineMACHINE_END \
};
于是上面的数据结构就被展开为
staticconststructmachine_desc__mach_desc_S3C2440 \
.nr =MACH_TYPE_S3C2440, \
.name =”SMDK2440”,};
.phys_io =S3C2410_PA_UART,
}
每个机器都会有一个machine_desc__mach_desc结构，内核通过检查每个machine_desc__mach_desc的nr号和bootloader传上来的ID进行比较，如果相同，内核就认为支持该机器，而且内核在后面的工作中会调用该机器的machine_desc__mach_desc_结构中的方法进行一些初始化工作。
第三步，创建一级页表。
第四步，在R13中保存__switch_data 这个函数的地址，在第四步使能mmu完成后会跳到该函数执行。
第五步，执行的是__enable_mmu，它是使能MMU，这个函数调用了__turn_mmu_on函数，让后在_turn_mmu_on在最后将第三步赋给R13的值传给了PC指针 （mov pc,r13），于是内核开始跳到__switch_data这个函数开始执行。
我们再来看arch/arm/kenel/head-common.S这个文件中的__switch_data函数
__switch_data:
.long __mmap_switched
.long __data_loc @r4
.long __data_start @r5
.long __bss_start @r6
.long _end @r7
.long processor_id @r4
.long __machine_arch_type @r5
.long cr_alignment @r6
.long init_thread_union+THREAD_START_SP@sp
/*
*ThefollowingfragmentofcodeisexecutedwiththeMMUoninMMUmode,
*andusesabsoluteaddresses;
thisisnotpositionindependent.
*
*r0=cp#15controlregister
*r1=machineID
*r9=processorID
.type __mmap_switched,%function
__mmap_switched:
adr r3,__switch_data+4
ldmia r3!
{r4,r5,r6,r7}
cmp r4,r5 @Copydatasegmentifneeded
1:
cmpne r5,r6
ldrne fp,[r4],#4
strne fp,[r5],#4
bne 1b
mov fp,#0 @ClearBSS（andzerofp）
cmp r6,r7
strcc fp,[r6],#4
bcc 1b
ldmia r3,{r4,r5,r6,sp}
str r9,[r4] @SaveprocessorID
str r1,[r5] @Savemachinetype
bic r4,r0,#CR_A @Clear'
A'
bit
stmia r6,{r0,r4} @Savecontrolregistervalues
b start_kernel
这个函数做的工作是，复制数据段清楚BBS段，设置堆在指针，然后保存处理器内核和机器内核等工作，最后跳到start_kernel函数。
于是内核开始执行第二阶段。
第二阶段：
我们再来看init/目录下的main.c的start_kernel函数，这里我只截图了部分。
asmlinkagevoid__initstart_kernel（void）
{
…………………….
……………………..
printk（KERN_NOTICE）;
printk（linux_banner）;
setup_arch（&
command_line）;
setup_command_line（command_line）;
parse_early_param（）;
parse_args（"
Bootingkernel"
static_command_line,__start___param,
__stop___param-__start___param,
&
unknown_bootoption）;
……………………
…………………………
init_IRQ（）;
pidhash_init（）;
init_timers（）;
hrtimers_init（）;
softirq_init（）;
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