arm linux 从入口到start_kernel 代码分析

rcc fp, [r6],#4
00048:bcc 1b
00049:
00050:ldmia r3, {r4, r5, r6, sp}
00051:str r9, [r4] @ Save processor ID
00052:str r1, [r5] @ Save machine type
00053:bic r4, r0, #CR_A @ Clear A bit
00054:stmia r6, {r0, r4} @ Save control register values
00055:b start_kernel
第14, 15行: 函数声明
第16 - 24行: 定义了一些地址,例如第16行存储的是 __mmap_switched 的地址, 第17行存储的是 __data_loc 的地址 ......
第34, 35行: 函数 __mmap_switched
第36行: 取 __switch_data + 4的地址到r3. 从上文可以看到这个地址就是第17行的地址.
第37行:　依次取出从第17行到第20行的地址,存储到r4, r5, r6, r7 中. 并且累加r3的值.当执行完后, r3指向了第21行的位置.
对照上文,我们可以得知:
r4 - __data_loc
r5 - __data_start
r6 - __bss_start
r7 - _end
这几个符号都是在 arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S 中定义的变量:
00102: #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
00103:__data_loc = ALIGN(4);
00104:. = PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET;
00105: #else
00106:. = ALIGN(THREAD_SIZE);
00107:__data_loc = .;
00108: #endif
00109:
00110:.data : AT(__data_loc) {
00111: __data_start = .;
00112:
00113:
00117: *(.init.task)

......

00158:.bss : {
00159: __bss_start = .;
00160: *(.bss)
00161: *(COMMON)
00162: _end = .;
00163:}

对于这四个变量,我们简单的介绍一下:
__data_loc 是数据存放的位置
__data_start 是数据开始的位置

__bss_start 是bss开始的位置
_end 是bss结束的位置, 也是内核结束的位置

其中对第110行的指令讲解一下: 这里定义了.data段,后面的AT(__data_loc) 的意思是这部分的内容是在__data_loc中存储的(要注意,储存的位置和链接的位置是可以不相同的).
关于 AT 详细的信息请参考 ld.info

第38行: 比较 __data_loc 和 __data_start
第39 - 43行: 这几行是判断数据存储的位置和数据的开始的位置是否相等,如果不相等,则需要搬运数据,从 __data_loc 将数据搬到 __data_start.
其中 __bss_start 是bss的开始的位置,也标志了 data 结束的位置,因而用其作为判断数据是否搬运完成.
第45 - 48行:　是清除 bss 段的内容,将其都置成0. 这里使用 _end 来判断 bss 的结束位置.
第50行: 因为在第38行的时候,r3被更新到指向第21行的位置.因而这里取得r4, r5, r6, sp的值分别是:
r4 - processor_id
r5 - __machine_arch_type
r6 - cr_alignment
sp - init_thread_union + THREAD_START_SP
processor_id 和 __machine_arch_type 这两个变量是在 arch/arm/kernel/setup.c 中 第62, 63行中定义的.
cr_alignment 是在 arch/arm/kernel/entry-armv.S 中定义的:
00182:.globl cr_alignment
00183:.globl cr_no_alignment
00184: cr_alignment:
00185:.space 4
00186: cr_no_alignment:
00187:.space 4

init_thread_union 是 init进程的基地址. 在 arch/arm/kernel/init_task.c 中:
00033: union thread_union init_thread_union
00034:__attribute__((__section__(".init.task"))) =
00035: { INIT_THREAD_INFO(init_task) };
对照 vmlnux.lds.S 中的 的117行,我们可以知道init task是存放在 .data 段的开始8k, 并且是THREAD_SIZE(8k)对齐的
第51行: 将r9中存放的 processor id (在arch/arm/kernel/head.S 75行) 赋值给变量 processor_id
第52行: 将r1中存放的 machine id (见"启动条件"一节)赋值给变量　__machine_arch_type
第53行: 清除r0中的 CR_A 位并将值存到r4中. CR_A 是在 include/asm-arm/system.h 21行定义, 是cp15控制寄存器c1的Bit[1](alignment fault enable/disable)
第54行: 这一行是存储控制寄存器的值.
从上面 arch/arm/kernel/entry-armv.S 的代码我们可以得知.
这一句是将r0存储到了 cr_alignment 中,将r4存储到了 cr_no_alignment 中.
第55行: 最终跳转到start_kernel