内核启动过程分析(自解压后到start_kernel).doc

内核启动过程分析 在学习过程中“行走的流云”的博文给了我很大的帮助，我也复制了很多他的总结，在这里感谢他！ 本文件的代码主要是讲内核开始工作前的准备工作，其工作主要有一下几点： 进入管理模式，判断处理器ID是否匹配，判断机器ID是否匹配，判断atags指针是否合法。 建立页表，实现虚拟地址和物理地址的映射。 关闭Icache、Dcache、清空write buffer、使TLB无效 使能MMU、使能cache跳转到start kernel开始真正的内核运行。 对于经过压缩的内核(zImage),先运行解压缩decompress_kernel，然后还需要重定位,然后调用内核,就象跳到未压缩的内核中的开始处,内核的startup在arch/arm/kernel/head.S中,进行页表初始化和处理器缓存初始化等工作,然后跳到C代码init/main.c中的start_kernel,接下来的事情就是大众化工作了,在这里，我们继续分析解压缩后的工作，即是arch/arm/kernel/head.S的工作内容。首先先说下内核的启动条件：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?7. CPU 通用寄存器2 (r2) 必须是 kernel parameter list 的物理地址/* * linux/arch/arm/kernel/head.S * * Copyright (C) 1994-2002 Russell King * Copyright (c) 2003 ARM Limited * All Rights Reserved * * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation. * * Kernel startup code for all 32-bit CPUs */ #include linux/linkage.h #include linux/init.h #include asm/assembler.h #include asm/domain.h #include asm/ptrace.h #include asm/asm-offsets.h #include asm/memory.h #include asm/thread_info.h #include asm/system.h #if (PHYS_OFFSET 0x001fffff) #error PHYS_OFFSET must be at an even 2MiB boundary!//boundary(分界线) #endif #define KERNEL_RAM_VADDR (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET) #define KERNEL_RAM_PADDR (PHYS_OFFSET + TEXT_OFFSET) /* * swapper_pg_dir is the virtual address of the initial page * We place the page tables 16K below KERNEL_RAM_VADDR. Therefore, we must * make sure that KERNEL_RAM_VADDR is correctly set. Currently, we expect * the least significant 16 bits to be 0x8000, but we could probably * relax this restriction to KERNEL_RAM_VADDR = PAGE_OFFSET + 0x4000. */ swapper_pg_dir 是初始页表的虚拟地址.我们将页表放在KERNEL_RAM_VADDR以下16K的空间中. 因此我们必须保证KERNEL_RAM_