arm linux 启动过程

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1. /*
3. *Lookupmachinearchitectureinthelinker-buildlistofarchitectures.
5. *Notethatwecantusetheabsoluteaddressesforthe__arch_info
7. *listssincewearentrunningwiththeMMUon(andtherefore,weare
9. *notinthecorrectaddressspace).Wehavetocalculatetheoffset.
11. *
13. *r1=machinearchitecturenumber
15. *Returns:
17. *r3,r4,r6corrupted
19. *r5=mach_infopointerinphysicaladdressspace
21. */
23. __lookup_machine_type:
25. adrr3,3b
27. ldmiar3,{r4,r5,r6}
29. subr3,r3,r4@getoffsetbetweenvirt&phys
31. addr5,r5,r3@convertvirtaddressesto
33. addr6,r6,r3@physicaladdressspace
35. 1:ldrr3,[r5,#MACHINFO_TYPE]@getmachinetype
37. teqr3,r1@matchesloadernumber?
39. beq2f@found
41. addr5,r5,#SIZEOF_MACHINE_DESC@nextmachine_desc
43. cmpr5,r6
45. blo1b
47. movr5,#0@unknownmachine
49. 2:movpc,lr
51. ENDPROC(__lookup_machine_type)

5. 为kernel建立临时页表

前面提及到，kernel里面的所有符号在链接时，都使用了虚拟地址值。在完成基本的初始化后，kernel代码将跳到第一个C语言函数start_kernl来执行，在哪个时候，这些虚拟地址必须能够对它所存放在真正内存位置，否则运行将为出错。为此，CPU必须开启MMU，但在开启MMU前，必须为虚拟地址到物理地址的映射建立相应的面表。在开启MMU后，kernel指并不马上将PC值指向start_kernl，而是要做一些C语言运行期的设置，如堆栈，重定义等工作后才跳到start_kernel去执行。在此过程中，PC值还是物理地址，因此还需要为这段内存空间建立va = pa的内存映射关系。当然，本函数建立的所有页表都会在将来paging_init销毁再重建，这是临时过度性的映射关系和页表。

在介绍__create_table_pages前，先认识一个macro pgtbl，它将KERNL_RAM_PADDR – 0x4000的值赋给rd寄存器，从下面的使用中可以看它，该值是页表在物理内存的基础，也即页表放在kernel开始地址下的16K的地方。

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3. .macropgtbl,rd
5. ldr\rd,=(KERNEL_RAM_PADDR-0x4000)
7. .endm

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1. /*
2. *Setuptheinitialpagetables.Weonlysetupthebarest
3. *amountwhicharerequiredtogetthekernelrunning,which
4. *generallymeansmappinginthekernelcode.
5. *
6. *r8=machinfo
7. *r9=cpuid
8. *r10=procinfo
9. *
10. *Returns:
11. *r0,r3,r6,r7corrupted
12. *r4=physicalpagetableaddress
13. */
14. __create_page_tables:
15. /*r4=KERNEL_RAM_PADDR–0x4000=0x30004000
16. *后面的C代码中的swapper_pg_dir变量，它的值也指向0x30004000
17. *内存地址，不过它的值是虚拟内存地址，即0xc0004000
18. */
19. pgtblr4@pagetableaddress
21. /*将从r4到KERNEL_RAP_PADDR的16K页表空间清空。*/
23. movr0,r4
24. movr3,#0
25. addr6,r0,#0x4000
27. 1:strr3,[r0],#4
28. strr3,[r0],#4
29. strr3,[r0],#4
30. strr3,[r0],#4
31. teqr0,r6
32. bne1b
35. /*还记得r10指向开发板相应的proc_info元素吗？这里它将的mm_mmuflags值读到r7中。
36. *PROCINFO_MM_MMUFLAGS值为8，可对应上面列出来的__arm920_proc_info结构或你相应开发板结构的值来查看该mmu_flags值。
37. *这里的flags就是用于设置目录项的flags。查看该mmu_flags的定义，发现它是要求一级页表是section。
38. */
40. ldrr7,[r10,#PROCINFO_MM_MMUFLAGS]@mm_mmuflags
42. /*
43. *CreateidentitymappingforfirstMBofkernelto
44. *caterfortheMMUenable.Thisidentitymapping
45. *willberemovedbypaging_init().Weuseourcurrentprogram
46. *countertodeterminecorrespondingsectionbaseaddress.
47. */
49. /*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)，
50. *即PC对所有1M内存空间，在页表中的下标。
51. *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。
52. *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。
53. *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，
54. *已将它安排到代码段的最前面了。
56. movr6,pc,lsr#20@startofkernelsection
57. orrr3,r7,r6,lsl#20@flags+kernelbase
59. /*将目录内空写到页表相应位置，即((uint32_t*)r4)[pgd_idx]=r3*/
61. strr3,[r4,r6,lsl#2]@identitymapping
64. /*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。*/
66. /*下面为kernel镜像所占有空间，即KERNL_START到KERNEL_END建立内存映射，
67. *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。
68. *这里的目录表项同样是section，即一个项映射1M的内存。
69. */
72. /*KERNEL_ST