装载ARM Linux内核启动过程

193, 194行: 函数声明

195行: 取地址指令,这里的3b是向后symbol名称是3的位置,即第178行,将该地址存入r3.

和上面我们对lookup_processor_type 函数的分析相同,r3中存放的是3b处物理地址.

196行:

• r3是3b处的地址,因而执行完后:
• r4存的是 3b处的地址
• r5存的是arch_info_begin 的地址
• r6存的是arch_info_end 的地址

arch_info_begin 和 arch_info_end是在 arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S中:

00034: __arch_info_begin = .;
00035: *(.arch.info.init)
00036: __arch_info_end = .;

这里是声明了两个变量:arch_info_begin 和 arch_info_end,其中等号后面的"."是location counter(详细内容请参考ld.info) 这三行的意思是: arch_info_begin 的位置上,放置所有文件中的 ".arch.info.init" 段的内容,然后紧接着是 arch_info_end 的位置.

kernel 使用struct machine_desc 来描述 machine type. 在 include/asm-arm/mach/arch.h 中:

00017: struct machine_desc {
00018: /*
00019: * Note! The first four elements are used
00020: * by assembler code in head-armv.S
00021: */
00022: unsigned int nr; /* architecture number */
00023: unsigned int phys_io; /* start of physical io */
00024: unsigned int io_pg_offst; /* byte offset for io
00025: * page tabe entry */
00026:
00027: const char *name; /* architecture name */
00028: unsigned long boot_params; /* tagged list */
00029:
00030: unsigned int video_start; /* start of video RAM */
00031: unsigned int video_end; /* end of video RAM */
00032:
00033: unsigned int reserve_lp0 :1; /* never has lp0 */
00034: unsigned int reserve_lp1 :1; /* never has lp1 */
00035: unsigned int reserve_lp2 :1; /* never has lp2 */
00036: unsigned int soft_reboot :1; /* soft reboot */
00037: void (*fixup)(struct machine_desc *,
00038: struct tag *, char **,
00039: struct meminfo *);
00040: void (*map_io)(void);/* IO mapping function */
00041: void (*init_irq)(void);
00042: struct sys_timer *timer; /* system tick timer */
00043: void (*init_machine)(void);
00044: };
00045:
00046: /*
00047: * Set of macros to define architecture features. This is built into
00048: * a table by the linker.
00049: */
00050: #define MACHINE_START(_type,_name) \
00051: static const struct machine_desc __mach_desc_##_type \
00052: __attribute_used__ \
00053: __attribute__((__section__(".arch.info.init")) = { \
00054: .nr = MACH_TYPE_##_type, \
00055: .name = _name,
00056:
00057: #define MACHINE_END \
00058: };

内核中,一般使用宏MACHINE_START来定义machine type.
对于at91, 在 arch/arm/mach-at91rm9200/board-ek.c 中:
00137: MACHINE_START(AT91RM9200EK, "Atmel AT91RM9200-EK"
00138: /* Maintainer: SAN People/Atmel */
00139: .phys_io = AT91_BASE_SYS,
00140: .io_pg_offst = (AT91_VA_BASE_SYS >> 1 & 0xfffc,
00141: .boot_params = AT91_SDRAM_BASE + 0x100,
00142: .timer = &at91rm9200_timer,
00143: .map_io = ek_map_io,
00144: .init_irq = ek_init_irq,
00145: .init_machine = ek_board_init,
00146: MACHINE_END

197行: r3中存储的是3b处的物理地址,而r4中存储的是3b处的虚拟地址,这里计算处物理地址和虚拟地址的差值,保存到r3中

198行: 将r5存储的虚拟地址(arch_info_begin)转换成物理地址 199行: 将r6存储的虚拟地址(arch_info_end) 转换成物理地址 200行: MACHINFO_TYPE 在 arch/arm/kernel/asm-offset.c 101行定义, 这里是取 struct machine_desc中的nr(architecture number) 到r3中

201行: 将r3中取到的machine type 和 r1中的 machine type(见前面的"启动条件"进行比较

202行: 如果相同,说明找到了对应的machine type,跳转到207行的2f处,此时r5中存储了对应的struct machine_desc的基地址

203行: (不相同), 取下一个machine_desc的地址

204行: 和r6进行比较,检查是否到了arch_info_end.

205行: 如果不相同,说明还有machine_desc,返回200行继续查找.

206行: 执行到这里,说明所有的machind_desc都查找完了,并且没有找到匹配的, 将r5设置成0(unknown machine).

207行: 返回

3. 创建页表

通过前面的两步,我们已经确定了processor type 和 machine type. 此时,一些特定寄存器的值如下所示:

r8 = machine