本文针对arm linux, 从kernel的第一条指令开始分析,一直分析到进入start_kernel()函数.
我们当前以linux-2.6.19内核版本作为范例来分析,本文中所有的代码,前面都会加上行号以便于和源码进行对照.
例:
在文件init/main.c中:
00478: asmlinkage void __init start_kernel(void)
前面的"00478:" 表示478行,冒号后面的内容就是源码了.
在分析代码的过程中,我们使用缩进来表示各个代码的调用层次.
由于启动部分有一些代码是平台特定的,虽然大部分的平台所实现的功能都比较类似,但是为了更好的对code进行说明,对于平台相关的代码,我们选择at91(ARM926EJS)平台进行分析.
另外,本文是以uncompressed kernel开始讲解的.对于内核解压缩部分的code,在
arch/arm/boot/compressed中,本文不做讨论.
一. 启动条件
通常从系统上电到执行到linux kenel这部分的任务是由boot
loader来完成.
关于boot loader的内容,本文就不做过多介绍.
这里只讨论进入到linux kernel的时候的一些限制条件,这一般是boot
loader在最后跳转到kernel之前要完成的:
1.
CPU必须处于SVC(supervisor)模式,并且IRQ和FIQ中断都是禁止的;
2. MMU(内存管理单元)必须是关闭的, 此时虚拟地址对物理地址;
3. 数据cache(Data cache)必须是关闭的
4. 指令cache(Instruction
cache)可以是打开的,也可以是关闭的,这个没有强制要求;
5. CPU 通用寄存器0 (r0)必须是 0;
6. CPU 通用寄存器1 (r1)必须是 ARM Linux machine
type (关于machine type, 我们后面会有讲解)
7. CPU 通用寄存器2 (r2) 必须是 kernel parameter
list 的物理地址(parameter list 是由boot
loader传递给kernel,用来描述设备信息属性的列表,详细内容可参考"Booting ARM Linux"文档).
二. starting kernel
首先，我们先对几个重要的宏进行说明(我们针对有MMU的情况)：
宏 位置 默认值 说明
KERNEL_RAM_ADDR arch/arm/kernel/head.S
+26 0xc0008000 kernel在RAM中的的虚拟地址
PAGE_OFFSET include/asm-arm/memeory.h
+50 0xc0000000 内核空间的起始虚拟地址
TEXT_OFFSET arch/arm/Makefile
+137 0x00008000 内核相对于存储空间的偏移
TEXTADDR arch/arm/kernel/head.S
+49
...)
)
