ARM Linux 的启动过程

1. ddress.
2. */
4. /*r3=((pc>>20)<20)|r7，即取PC以1M向下对齐的地址。R6=pc>>20也即r6=0x300(pgd_idx)，
5. *即PC对所有1M内存空间，在页表中的下标。
6. *R7值表明该目录项是section，即它映射的大小是1M。故刚好一个目录项就可以映射kernel上的1M空间。
7. *这个暂时的va=pa映射只建立1M大小内存的，而不需要建立整个kernel镜像范围的映射。
8. *因为这个va=pa的映射只有当前汇编语言才使用，一量跳进start_kernl后，这将不会用到了。而汇编代码在链接时，
9. *已将它安排到代码段的最前面了。
11. movr6,pc,lsr#20@startofkernelsection
12. orrr3,r7,r6,lsl#20@flags+kernelbase
14. /*将目录内空写到页表相应位置，即((uint32_t*)r4)[pgd_idx]=r3*/
16. strr3,[r4,r6,lsl#2]@identitymapping
19. /*上面代码段为[pc&(~0xfffff),(pc+0xfffff)&(~0xfffff)]的物理内存空间建立了va=pa的映射关系。*/
21. /*下面为kernel镜像所占有空间，即KERNL_START到KERNEL_END建立内存映射，
22. *映射关系为：va=pa–PHYS+PAGR_OFFSET。注意，这里的KENEL_START是kernel空间开始的虚拟地址。
23. *这里的目录表项同样是section，即一个项映射1M的内存。
24. */
27. /*KERNEL_START=PAGE_OFFSET+TEXT_OFFSET，
28. *r0=((uint32_t*)(r4))[(KERNEL_START&0xff000000)>>20]，
29. *即r0指向KERNEL_START&0xff000000(即kernel以16M向下对齐的)虚拟地址，所在项表目录中的位置。
31. addr0,r4,#(KERNEL_START&0xff000000)>>18
33. /*r0=((uint32_t*)r0)[(KERNEL_START&0x00f00000)>>20]
34. *执行前r0指向kernel以16M向下对齐的虚执地址，而这里再加上KERNEL_START未以16M向对齐部分的偏移量。
35. *将原来r3的值写到页表目录中。R3的值就是之前已建立好va=pa映射的那个PA值。
36. */
38. strr3,[r0,#(KERNEL_START&0x00f00000)>>18]!
40. /*r6为kernel镜像的尾部虚拟地址。*/
42. ldrr6,=(KERNEL_END-1)
44. /*指向下一个即将要填写的目录项*/
46. addr0,r0,#4
48. /*r6指向KERNEL_END-1虚拟地址所在的目录表项的位置*/
50. addr6,r4,r6,lsr#18
51. 1:cmpr0,r6
53. /*每填一个目录项，后一个比前一个所指向的物理地址大1M。*/
54. addr3,r3,#1<20
55. strlsr3,[r0],#4
56. bls1b
58. #ifdefCONFIG_XIP_KERNEL
59. /*忽略，不分析这种情况*/
60. #endif
62. /*通常kernel的启动参数由bootloader放到了物理内存的第1个M上，所以需要为RAM上的第1个M建立映射。
63. *上面已为PHYS_OFFSET+TEXT_OFFSET建立了映射，如果TEXT_OFFSET小于0x00100000的话，
64. *上面代码应该也为SDRAM的第一个M建立了映射，但如果大于0x0010000则不会。
65. *所以这里无论如何均为SDRAM的第一个M建立映射（不知分析对否，还请指正）。
66. */
67. addr0,r4,#PAGE_OFFSET>>18
68. orrr6,r7,#(PHYS_OFFSET&0xff000000)
69. .if(PHYS_OFFSET&0x00f00000)
70. orrr6,r6,#(PHYS_OFFSET&0x00f00000)
71. .endif
72. strr6,[r0]
74. #ifdefCONFIG_DEBUG_LL
75. /*略去*/
76. #ifdefined(CONFIG_ARCH_NETWINDER)||defined(CONFIG_ARCH_CATS)
77. /*略去*/
78. #endif
80. #ifdefCONFIG_ARCH_RPC
81. /*略去*/
82. #endif
84. #endif
86. movpc,lr
87. ENDPROC(__create_page_tables)

一口气将__create_pages_table分析完，但里涉及的代码还是需要细细品读。尤其是右移20位和18位两个地方与页表目录项的地址关系比较复杂。执行完该函数后，虚拟内存和物理内存的映射关系如下图所示：

6. 开启MMU

看完页表的建立，想必开启MMU的代码也是小菜一碟吧。此函数的主要功能是将页表的基址加到cp15中的面表指针寄存器，同时设置域访问(domain access)寄存器。

[cpp]view plaincopy

1. /*
2. *SetupcommonbitsbeforefinallyenablingtheMMU.Essentially
3. *thisisjustloadingthepagetablepointeranddomainaccess
4. *registers.
5. */
6. __enable_mmu:
7. /*这里设置是否为非对齐内存访问产生异常*/
8. #ifdefCONFIG_ALIGNMENT_TRAP
9. orrr0,r0,#CR_A
10. #else
11. bicr0,r0,#CR_A
12. #endif
13. /*是否禁用数据缓存功能*/
14. #ifdefCONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
15. bicr0,r0,#CR_C
16. #endif
17. /*是否禁用CPU_BPREDICT?，不是很清楚此选项*/
18. #ifdefCONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
19. bicr0,r0,#CR_Z
20. #endif
21. /*是否禁用指令缓存功能*/
22. #ifdefCONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
23. bicr0,r0,#CR_I
24. #endif
26. /*设置域访问寄存器的值。这里设置每个domain的属性是否上面建立的页表中，
27. *每个目录项的damon值一起进行访问控制检查。具体情况请参考ARM处理器手册。
28. */
30. movr5,#(domain_val(DOMAIN_USER,DOMAIN_MANAGER)|\
31. domain_val(DOMAIN_KERNEL,DOMAIN_MANAGER)|\
32. domain_val(DOMAIN_TABLE,DOMAIN_MANAGER)|\
33. domain_val(DOMAIN_IO,DOMAIN_CLIENT))
34. mcrp15,0,r5,c3,c0,0@loaddomainaccessregister
35. mcrp15,0,r4,c2,c0,0@loadpagetablepointer
36. b__turn_mmu_on
37. ENDPROC(__enable_mmu)
39. /*
40. *EnabletheMMU.Thiscomple