久久国产成人av_抖音国产毛片_a片网站免费观看_A片无码播放手机在线观看,色五月在线观看,亚洲精品m在线观看,女人自慰的免费网址,悠悠在线观看精品视频,一级日本片免费的,亚洲精品久,国产精品成人久久久久久久

分享

Linux 內(nèi)存管理系統(tǒng):初始化...

 黃浦江中的一條魚(yú) 2009-07-29
inux 內(nèi)存管理系統(tǒng):初始化
作者:Joe Knapka
臭翻:colyli
內(nèi)存管理系統(tǒng)的初始化處理流程分為三個(gè)基本階段:
激活頁(yè)內(nèi)存管理
在swapper_pg_dir中初始化內(nèi)核的頁(yè)表
初始化一系列和內(nèi)存管理相關(guān)的內(nèi)核數(shù)據(jù)
Turning On Paging (i386)
啟動(dòng)分頁(yè)機(jī)制(i386)
Kernel 代碼被加載到物理地址0x100000(1MB),,在分頁(yè)機(jī)制打開(kāi)后被重新映射到
PAGE_OFFSET + 0x100000的位置(PAGE_OFFSET在IA32上為3GB,,即進(jìn)程虛擬地址中用戶(hù)
空間與內(nèi)核空間的分界處)。這是通過(guò)將物理地址映射到編譯進(jìn)來(lái)的頁(yè)表 (在
arch/i386/kernel/head.S中)的0-8MB以及PAGE_OFFSET-PAGE_OFFSET+8MB實(shí)現(xiàn)的,。然后
我們跳轉(zhuǎn)到init/main.c中的start_kernel,,這個(gè)函數(shù)被定位到PAGE_OFFSET+某一個(gè)地址。
這看起來(lái)有些狡猾,。要注意到在head.S中啟動(dòng)分頁(yè)機(jī)制的代碼是通過(guò)讓它自己所執(zhí)行的地
址空間不再有效的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的,;因此0-4MB被映射(不明白:hence the 0-4MB
identity mapping.),。在分頁(yè)機(jī)制沒(méi)有啟動(dòng)之前,,start_kernel是不會(huì)被調(diào)用的,我們假
定他運(yùn)行在PAGE_OFFSET+某一個(gè)地方的位置,。因此head.S中的頁(yè)表必須同樣映射內(nèi)核代碼
所使用的地址,,這樣后繼才能跳轉(zhuǎn)到staert_kernel處;因此PAGE_OFFSET被映射(不明
白:hence the PAGE_OFFSET mapping.),。
下面在head.S中分頁(yè)機(jī)制啟動(dòng)時(shí)的一些神奇的代碼:
/*
* Enable paging
*/
3:
movl $swapper_pg_dir-__PAGE_OFFSET,%eax
movl %eax,%cr3 /* set the page table pointer.. */
movl %cr0,%eax
orl $0x80000000,%eax
movl %eax,%cr0 /* ..and set paging (PG) bit */
jmp 1f /* flush the prefetch-queue */
1:
movl $1f,%eax
jmp *%eax /* make sure eip is relocated */
1:
在兩個(gè)1的label之間的代碼將第二個(gè)label 1的地址加載到EAX中,然后跳轉(zhuǎn)到那里,。這
時(shí),,指令指針寄存器EIP指向1MB+某個(gè)數(shù)值的物理地址。而label都在內(nèi)核的虛擬地址空
間(PAGE_OFFSET+某個(gè)位置),所以這段代碼將EIP有效的從物理地址空間重新定位到了虛
擬地址空間,。
Start_kernel函數(shù)初始化了所有的內(nèi)核數(shù)據(jù),,然后啟動(dòng)了init內(nèi)核線(xiàn)程,。Start_kernel中
最初的幾件事情之一就是調(diào)用setup_arch函數(shù),這是一個(gè)和具體的體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)置函
數(shù),, 調(diào)用了更底層的初始化細(xì)節(jié)。對(duì)于x86 平臺(tái)而言,, 這些函數(shù)在
arch/i386/kernel/setup.c中。
在setup_arch 中和內(nèi)存相關(guān)的第一件事就是計(jì)算低端內(nèi)存(low-memory) 和高端內(nèi)存
(high-memory)的有效頁(yè)的數(shù)目,;每種內(nèi)存類(lèi)型(each memory type)最高端的頁(yè)的數(shù)目分別
保存在全局變量highstart_pfn和highend_pfn中,。高端內(nèi)存并不是直接映射到內(nèi)核的虛擬
內(nèi)存(VM)中;這是后面要討論的,。
接下來(lái),,setup_arch 調(diào)用init_bootmem 函數(shù)以初始化啟動(dòng)時(shí)的內(nèi)存分配器(boot-time
memory allocator)。Bootmem內(nèi)存分配器僅僅在系統(tǒng)boot的過(guò)程中使用,,為永久的內(nèi)核數(shù)
據(jù)分配頁(yè),。因此我們不會(huì)對(duì)它涉及太多。需要記住的就是bootmem 分配器(bootmem
allocator)在內(nèi)核初始化時(shí)提供頁(yè),,這些頁(yè)為內(nèi)核專(zhuān)門(mén)預(yù)留,,就好像他們是從內(nèi)核景象文
件中載入的一樣,他們?cè)谙到y(tǒng)啟動(dòng)以后不參與任何的內(nèi)存管理活動(dòng),。
初始化內(nèi)核頁(yè)表
之后,,setup_arch調(diào)用在arch/i386/mm/init.c中的paging_init函數(shù)。這個(gè)函數(shù)做了一些
事情,。首先它調(diào)用pagetable_init函數(shù)去映射整個(gè)的物理內(nèi)存,,或者在PAGE_OFFSET到4GB
之間的盡可能多的物理內(nèi)存,這是從PAGE_OFFSET處開(kāi)始,。
在pagetable_init函數(shù)中,,我們?cè)趕wapper_pg_dir中精確的建立了內(nèi)核的頁(yè)表,映射到
截至PAGE_OFFSET的整個(gè)物理內(nèi)存,。
這是一個(gè)將正確的數(shù)值填充到頁(yè)目錄和頁(yè)表中去的簡(jiǎn)單的算術(shù)活,。映射建立在
swapper_pg_dir中,即kernel頁(yè)目錄,;這也是初始化頁(yè)機(jī)制時(shí)所使用的頁(yè)目錄,。(當(dāng)使用
4MB的頁(yè)表的時(shí)候,,直到下一個(gè)4MB邊界的虛擬地址才會(huì)被映射在這里,但這沒(méi)有什么,,
因?yàn)槲覀儾粫?huì)使用這個(gè)內(nèi)存所以沒(méi)有什么問(wèn)題),。如果有這里有剩下物理內(nèi)存沒(méi)有被映射,
那就是大于4GB-PAGE_OFFSET范圍的內(nèi)存,,這些內(nèi)存只有CONFIG_HIGHMEM選項(xiàng)被設(shè)置后
才能使用(即使用大于4GB的內(nèi)存),。
在接近pagetable_init函數(shù)的尾部,我們調(diào)用了fixrange_init為編譯時(shí)固定的虛擬內(nèi)存
映射預(yù)留頁(yè)表,。這些表將硬編碼到Kernel中的虛擬地址進(jìn)行映射,,但是他們并不是已經(jīng)加
載的內(nèi)核數(shù)據(jù)的一部分。Fixmap表在運(yùn)行時(shí)調(diào)用set_fixmap函數(shù)被映射到物理內(nèi)存,。
在初始化了fixmap之后,,如果CONFIG_HIGHMEM被設(shè)置了,我們還要分配一些頁(yè)表給kmap
分配器,。Kmap允許kernel將物理地址的任何頁(yè)映射到kernel的虛擬地址空間,,以臨時(shí)使用。
這很有用,,例如對(duì)在pagetable_init中不能直接映射的物理內(nèi)存進(jìn)行映射,。
Fixmap 和kmap 頁(yè)表們占據(jù)了kernel 虛擬空間頂部的一部分——因此這些地址不能在
PAGE_OFFSET映射中被永久的映射到物理頁(yè)上。由于這個(gè)原因,,Kernel虛擬內(nèi)存的頂部的
128MB就被預(yù)留了(vmalloc分配器仍然是用這個(gè)范圍內(nèi)的地址),。(下面這句實(shí)在是不知
道怎么翻譯) Any physical pages that would otherwise be mapped into the
PAGE_OFFSET mapping in the 4GB-128MB range are instead (if CONFIG_HIGHMEM is
specified) included in the high memory zone, accessible to the kernel only via
kmap()。如果沒(méi)有設(shè)置CONFIG_HIGMEM,,這些頁(yè)就完全是不可用的,。這僅針對(duì)配置有大量?jī)?nèi)
存的機(jī)器(900多MB或者更多)。例如,,如果PAGE_OFFSET=3GB,,并且機(jī)器有2GB的RAM,
那么只有開(kāi)始的1GB-128MB的物理內(nèi)存可以被映射到PAGE_OFFSET和fixmap/kmap地址范
圍之間,。剩余的頁(yè)是不可用的——實(shí)際上對(duì)于用戶(hù)進(jìn)程映射來(lái)說(shuō),,他們是可以直接映射的頁(yè)
——但是內(nèi)核不能夠直接訪(fǎng)問(wèn)它們,。
回到paging_init,,我們可以通過(guò)調(diào)用kmap_init函數(shù)來(lái)初始化kmap系統(tǒng),kmap_init簡(jiǎn)
單的緩存了最先的kmap_pagetable[在TLB,?],。然后,我們通過(guò)計(jì)算zone的大小并調(diào)用
free_area_init 去建立mem_map 和初始化freelist,,初始化了zone 分配器,。所有的
freelist被初始化為空,,并且所有的頁(yè)都被標(biāo)志為reserved(不可被VM系統(tǒng)訪(fǎng)問(wèn));這
種情況之后會(huì)被糾正,。
當(dāng)paging_init完成后,,物理內(nèi)存的分布如下[注意在2.4的內(nèi)核中這不全對(duì)]:
0x00000000: 0-page
0x00100000: kernel-text
0x????????: kernel_data
0x???????? =_end: whole-mem pagetables
0x????????: fixmap pagetables
0x????????: zone data (mem_map, zone_structs, freelists &c)
0x???????? =start_mem: free pages
這塊內(nèi)存被swapper_pg_dir和whole-mem-pagetables映射以尋址PAGE_OFFSET。
進(jìn)一步的VM子系統(tǒng)初始化
現(xiàn)在我們回到start_kernel,。在paging_init完成后,,我們?yōu)閮?nèi)核的其他子系統(tǒng)進(jìn)行一些
額外的配置工作,它們中的一些使用bootmem分配器分配額外的內(nèi)核內(nèi)存,。從內(nèi)存管理的觀
點(diǎn)來(lái)看,,這其中最重要的是kmem_cache_init,他初始化了slab分配器的數(shù)據(jù),。
在kmem_cache_init 調(diào)用之后不久,,我們調(diào)用了mem_init。這個(gè)通過(guò)清除空閑物理頁(yè)的
zone數(shù)據(jù)中的PG_RESERVED位在free_area_init的開(kāi)始完成了初始化freelist的工作,;
為不能被用為DMA的頁(yè)清除PG_DMA位,;然后釋放所有可用的頁(yè)到他們各自的zone中。最后
一步,,在bootmem.c 中的free_all_bootmem函數(shù)中完成,,很有趣。他建立了伙伴位圖和
freelist描述了所有存在的沒(méi)有預(yù)留的頁(yè),,這是通過(guò)簡(jiǎn)單的釋放他們并讓free_page_ok
做正確的事情,。一旦mem_init被調(diào)用了,bootmem分配器就不再使用了,,所以它的所有的
頁(yè)也會(huì)被釋放到zone分配器的世界中,。

段用來(lái)將線(xiàn)性地址空間劃分為專(zhuān)用的塊。線(xiàn)性空間是被VM子系統(tǒng)管理的,。X86體系結(jié)構(gòu)從硬
件上支持段機(jī)制,;你可以按照段+段內(nèi)偏移量的方式指定一個(gè)地址,這里地址被描述為一定
范圍的線(xiàn)性(虛擬地址)并帶有特定的屬性(如保護(hù)屬性),。實(shí)際上,,在x86體系結(jié)構(gòu)中你
必須使用段機(jī)制。所以我們要設(shè)置4個(gè)段:
一個(gè)kernel text段:從0 到4GB
一個(gè)kernel data段:從0 到4GB
一個(gè)user text段:從0 到4GB
一個(gè)user data段:從0 到4GB
因此我們可以使用任何一個(gè)有效的段選擇器(segment selector)訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)虛擬地址空間,。
問(wèn)題:
段是在哪里被設(shè)置的,?
答案:
全局描述符表(GDT)定義在head.s的450行。 GDT寄存器在250行被加載,。
問(wèn)題:
為什么將內(nèi)核段和用戶(hù)端分離開(kāi),。是否他們都有權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)4GB的范圍?
答案:
這是因?yàn)閮?nèi)核和用戶(hù)段的保護(hù)機(jī)制有區(qū)別:
.quad 0x00cf9a000000ffff /* 0x10 kernel 4GB code at 0x00000000 */
.quad 0x00cf92000000ffff /* 0x18 kernel 4GB data at 0x00000000 */
.quad 0x00cffa000000ffff /* 0x23 user 4GB code at 0x00000000 */
.quad 0x00cff2000000ffff /* 0x2B user 4GB data at 0x00000000 */
段寄存器(CS,DS等)包含有一個(gè)13位的描述符表的索引,,索引指向的描述符告訴CPU所選
擇的段的屬性,。段選擇器的低3位沒(méi)有被用來(lái)索引描述符表,而是用來(lái)保存描述符類(lèi)型(全
局或局部)以及需要的特權(quán)級(jí),。因此內(nèi)核段選擇器0x10和0x18使用特權(quán)級(jí)0(RPL0),,用
戶(hù)選擇器0x23和0x2B使用最特權(quán)級(jí)RPL 3。
要注意到第三個(gè)高序字節(jié)的高位組對(duì)應(yīng)內(nèi)核和用戶(hù)也是不同的:對(duì)內(nèi)核,,描述符特權(quán)級(jí)
(DPL)為0,;對(duì)用戶(hù)DPL為3。如果你閱讀了Intel的文檔,,你將看到確切的含義,,但是由
于Linux內(nèi)核的x86段保護(hù)沒(méi)有涉及太多,所以我就不再討論太多了,。



下面的命令是我自己增加的命令,,不使用uImage,直接引導(dǎo)zImage文件,。

具體方法是使用tftp命令從網(wǎng)絡(luò)下載zImage文件到內(nèi)存中或者直接讀取flash數(shù)據(jù),,拷貝到內(nèi)存中,假設(shè)拷貝到了A地址處,,接下來(lái)就可以調(diào)用:
 # bootzimage A
來(lái)引導(dǎo)linux內(nèi)核了,,具體分析見(jiàn)下面說(shuō)明。

 Uboot在設(shè)置啟動(dòng)命令 的時(shí)候使用的是Tag方式,,也就是內(nèi)核現(xiàn)在期望使用的參數(shù)傳遞方式,。還有一種引導(dǎo)設(shè)置方式,就是采用2.2以及以前版本使用的參數(shù)設(shè)置方式,,2.4和 2.6內(nèi)核為了兼容之前版本參數(shù)設(shè)置,,對(duì)老版本參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了解析,轉(zhuǎn)換成了內(nèi)部tag方式,。這樣我們完全可以使用老版本的參數(shù)傳遞方式,。
 Setup.h文件中定義了老版本參數(shù)傳遞結(jié)構(gòu):
#define COMMAND_LINE_SIZE 1024  // 命令行最多1024字節(jié)

/* This is the old deprecated way to pass parameters to the kernel */
struct param_struct {
    union {
 struct {
     unsigned long page_size;  // 內(nèi)存的頁(yè)面大小
     unsigned long nr_pages;   // 內(nèi)存頁(yè)面數(shù)量
     unsigned long ramdisk_size;  // RAM disk配置, 可以不用
     unsigned long flags;  /* 12 */
#define FLAG_READONLY 1
#define FLAG_RDLOAD 4
#define FLAG_RDPROMPT 8
     unsigned long rootdev;  /* 16 */
     unsigned long video_num_cols; /* 20 */
     unsigned long video_num_rows; /* 24 */
     unsigned long video_x;  /* 28 */
     unsigned long video_y;  /* 32 */
     unsigned long memc_control_reg; /* 36 */
     unsigned char sounddefault;  /* 40 */
     unsigned char adfsdrives;  /* 41 */
     unsigned char bytes_per_char_h; /* 42 */
     unsigned char bytes_per_char_v; /* 43 */
     unsigned long pages_in_bank[4]; /* 44 */
     unsigned long pages_in_vram; /* 60 */
     unsigned long initrd_start;  /* 64 */
     unsigned long initrd_size;  /* 68 */
     unsigned long rd_start;  /* 72 */
     unsigned long system_rev;  /* 76 */
     unsigned long system_serial_low; /* 80 */
     unsigned long system_serial_high; /* 84 */
     unsigned long mem_fclk_21285;       /* 88 */
 } s;
 char unused[256];
    } u1;
    union {
 char paths[8][128];
 struct {
     unsigned long magic;
     char n[1024 - sizeof(unsigned long)];
 } s;
    } u2;
    char commandline[COMMAND_LINE_SIZE];  // 命令行啟動(dòng)參數(shù)
};
在整個(gè)結(jié)構(gòu)中,最關(guān)鍵的部分是u1.s.page_size,,u1.s.nr_pages和commandline域,。這三個(gè)域也是必須設(shè)置的域!
代碼如下:
#define LINUX_MACHINE_ID 406  // 見(jiàn)后面說(shuō)明
#define LINUX_PAGE_SHIFT 12  // 頁(yè)面大小4K
#define LINUX_PAGE_SIZE  (1<<LINUX_PAGE_SHIFT)

int do_bootzimage(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
{
 int i;
 u32 addr;
 char *cmdline = getenv ("bootargs"); // 獲得命令行參數(shù)
 void (*run)(int zero, int arch);   // 定義引導(dǎo)內(nèi)核的函數(shù)原型
 
// 設(shè)置引導(dǎo)參數(shù)所處的位置
 struct param_struct *params = (struct param_struct *)0xa0000100;
 
 // 設(shè)置內(nèi)核加載地址
 if (argc<2)
  addr = load_addr;  // 默認(rèn)的加載地址
 else
// 調(diào)用命令時(shí)參數(shù)傳遞了地址, 那么就使用指定的地址
  addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16); 

  // 接下來(lái)將結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)清零, 不用的全部清零, 防止出錯(cuò)
 for(i=0; i<(sizeof(struct param_struct)>>2); i++)
  ((u32 *)params)[i] = 0;
 
 // 設(shè)置u1.s.page_size和u1.s.nr_pages參數(shù), 這兩個(gè)參數(shù)由內(nèi)核自動(dòng)解析.
 params->u1.s.page_size = LINUX_PAGE_SIZE;
 params->u1.s.nr_pages = (0x04000000 >> LINUX_PAGE_SHIFT);

 // 拷貝命令行參數(shù)到命令位置
 memcpy(params->commandline, cmdline, strlen(cmdline));
 
 run = (void (*)(int, int))addr;
// 執(zhí)行內(nèi)核程序, 傳遞兩個(gè)參數(shù)進(jìn)去, 第2個(gè)參數(shù)指定了ARCH值, 必須與
// 內(nèi)核配置的相同, 否則會(huì)出現(xiàn)”Error: a”錯(cuò)誤!!
run(0, LINUX_MACHINE_ID);
}
// 最后定義bootzImage命令,,實(shí)現(xiàn)函數(shù)是do_bootzimage,。
U_BOOT_CMD(
 bootzimage, 2, 1, do_bootzimage,
 "bootzimage - boot zImage from ram.n",
 " [addr] boot zImage directoly. "
);

 這里我們?cè)谝龑?dǎo)的時(shí)候使用了老版本的參數(shù)傳遞方式,下面時(shí)Linux內(nèi)核在進(jìn)行參數(shù)解析時(shí)的代碼,,可以看到,,內(nèi)核將這些參數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成能夠識(shí)別的類(lèi)型:
 內(nèi)核(2.6.9)的init/main.c文件中的start_kernel()函數(shù)中調(diào)用了setup_arch()函數(shù):
asmlinkage void __init start_kernel(void)
{
 char * command_line;
 extern struct kernel_param __start___param[], __stop___param[];
/*
 * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
 * enable them
 */
 lock_kernel();
 page_address_init();
 printk(linux_banner);
 setup_arch(&command_line); // 這個(gè)函數(shù)中將對(duì)傳遞的參數(shù)進(jìn)行解析
 setup_per_cpu_areas();

 setup_arch()函數(shù)位于體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的代碼中,本例中存在于arch/arm/kernel/setup.c文件中,。
 以下是該函數(shù)的部分內(nèi)容

 struct tag *tags = (struct tag *)&init_tags;

 // 判斷是不是tag的ATAG_CORE, 老式的參數(shù)是不能滿(mǎn)足要求的, 如果是老式的
 // 參數(shù)那么將會(huì)執(zhí)行convert_to_tag_list(tags)將老式參數(shù)轉(zhuǎn)換成新的參數(shù)類(lèi)型.
 if (tags->hdr.tag != ATAG_CORE)
  convert_to_tag_list(tags);

 convert_to_tag_list()函數(shù)實(shí)現(xiàn)在arch/arm/kernel/compat.c文件中,,該函數(shù)隨后調(diào)用build_tag_list()函數(shù)進(jìn)行參數(shù)重組,具體可以參考內(nèi)核的源代碼,。



vivi與Linux kernel的參數(shù)傳遞情景分析(下) - Vivi - CalmArrow

文章說(shuō)明:calmarrow(lqm)原創(chuàng)

文章引自:http://piaoxiang.

 
    下面進(jìn)入Linux kernel部分,,分析與bootloader參數(shù)傳遞對(duì)應(yīng)的部分。
 
    移植Linux需要很大的工作量,,其中之一就是HAL層的編寫(xiě),。在具體實(shí)現(xiàn)上,HAL層以arch目錄的形式存在,。顯然,,該層需要與bootloader 有一定的約定,否則就不能很好的支持,。其實(shí),,這個(gè)地方應(yīng)該思考一個(gè)問(wèn)題,就是說(shuō),,boot loader可以做到Linux kernel里面,,但是這樣帶來(lái)的問(wèn)題就是可移植性和靈活性都大為降低。而且,,bootloader的功能并非操作系統(tǒng)的核心范疇,,Linux的核心應(yīng)該 始終關(guān)注操作系統(tǒng)的核心功能上,將其性能達(dá)到最優(yōu),。所以,,bootloader分離出來(lái)單獨(dú)設(shè)計(jì),是有一定的道理的,。bootloader現(xiàn)在除了完成基 本功能外,,慢慢地變得“肥胖”了。在高性能bootloader設(shè)計(jì)中,,可能會(huì)把調(diào)試內(nèi)核等的一些功能集成進(jìn)來(lái),,這樣在內(nèi)核移植尚未完成階 段,bootloader可以充當(dāng)調(diào)試器的作用,。功能趨于完善,,也慢慢趨于復(fù)雜。廢話(huà)不說(shuō),,進(jìn)入正題,。
 
三、Linux kernel接受參數(shù)分析
 
    這部分主要分析如下問(wèn)題:
 
    ·Linux kernel支持壓縮映象和非壓縮映象兩種方式啟動(dòng),,那么這兩種流程和函數(shù)入口有何不同,?
    ·如何使用非壓縮映象?做一下測(cè)試。
    ·zImage是如何生成的,?其格式如何,?
    ·啟動(dòng)之后,Linux kernel如何接收參數(shù),?
 
    這里不具體區(qū)分每個(gè)問(wèn)題,,按照理解和開(kāi)發(fā)的思路來(lái)進(jìn)行。
 
 1,、思考:前面做的基本實(shí)驗(yàn)中,,并沒(méi)有采用壓縮映象。因?yàn)槌绦蛞?guī)模太小,,壓縮帶來(lái)的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)反而降低了性能,。但是對(duì)Linux kernel來(lái)說(shuō),映象還是比較大的,,往往采用了壓縮,。但是,同樣有需求希望Linux kernel小一些,,不采用壓縮方式來(lái)提高內(nèi)核啟動(dòng)的速度,,對(duì)時(shí)間要求比較苛刻。那么,,這樣就出現(xiàn)了兩種情況:壓縮映象和非壓縮映象,。由此帶來(lái)的問(wèn)題就在 于:如果是壓縮映象,那么必須首先解壓縮,,然后跳轉(zhuǎn)到解壓縮之后的代碼處執(zhí)行,;如果是非壓縮映象,那么直接執(zhí)行,。Linux必須對(duì)這兩種機(jī)制提供支持,,這 里就需要從整體上來(lái)看一下生成的映象類(lèi)型了。
 
    因?yàn)関ivi的Makefile都是直接來(lái)源于Linux,,前面對(duì)vivi的Makefile已經(jīng)分析清楚了,,這里看Linux的Makefile就容易多了,大同小異,,而且還有豐富的文檔支持,。
 
(1)非壓縮映象
 
$make vmlinux
 

[armlinux@lqm linux-2.4.18]$ ls -l vmlinux
-rwxrwxr-x 1 armlinux armlinux 1799697 Sep 11 14:06 vmlinux
[armlinux@lqm linux-2.4.18]$ file vmlinux
vmlinux: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (ARM), statically linked, not stripped

 
    這里生成的是vmlinux,是ELF文件格式,。這個(gè)文件是不能燒寫(xiě)存儲(chǔ)介質(zhì)的,,如果想了解ELF文件格式,需要參考專(zhuān)門(mén)的文章,。當(dāng)然,,這里,,如果想要使 用非壓縮映象,可以使用arm-linux-objcopy把上述ELF格式的vmlinux轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制格式的vmlinux.bin,,這樣就可以直接 燒寫(xiě)了,。
 
    于是我做了如下的修改,在Makefile中增加了:
 

vmlinux: include/linux/version.h $(CONFIGURATION) init/main.o init/version.o linuxsubdirs
        $(LD) $(LINKFLAGS) $(HEAD) init/main.o init/version.o \
                --start-group \
                $(CORE_FILES) \
                $(DRIVERS) \
                $(NETWORKS) \
                $(LIBS) \
                --end-group \
                -o vmlinux
        $(NM) vmlinux | grep -v '\(compiled\)\|\(\.o$$\)\|\( [aUw] \)\|\(\.\.ng$$\)\|\(LASH[RL]DI\)' | sort > System.map
        $(OBJCOPY) -O binary -R .comment -R .stab -R .stabstr -S vmlinux vmlinux.bin

 
    同時(shí)在clean file的列表中增加vmlinux.bin,。這樣就可以生成vmlinux.bin了,,前面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)都講過(guò)了,。然后燒寫(xiě)vmlinux.bin到nand flash的kernel分區(qū),,引導(dǎo)啟動(dòng),正常,,而且不會(huì)出現(xiàn)解壓縮提示:
 

NOW, Booting Linux......
VIVI has completed the mission of
From now on, Linux kernel takes charge of all

Linux version 2.4.18-rmk7-pxa1 (armlinux@lqm) (gcc version 2.95.3 20010315 (release)) #2 Tue Sep 11 14:06:14 CST 2007

 
    可見(jiàn),,可以通過(guò)非壓縮映象格式啟動(dòng)。
 
(2)壓縮映象
 
    下面看看壓縮映象是如何得到的,。頂層的Makefile沒(méi)有壓縮映象的生成,,顯然就在包含的子Makefile中。容易查知在arch/arm/下的Makefile,,可見(jiàn):
 

bzImage zImage zinstall Image bootpImage install: vmlinux
        @$(MAKEBOOT) $@

 
    也就是說(shuō),,有bzImage、zImage幾種,。其中arch/boot下有:
 

SYSTEM =$(TOPDIR)/vmlinux

Image: $(CONFIGURE) $(SYSTEM)
        $(OBJCOPY) -O binary -R .note -R .comment -S $(SYSTEM) $@

bzImage: zImage

zImage: $(CONFIGURE) compressed/vmlinux
        $(OBJCOPY) -O binary -R .note -R .comment -S compressed/vmlinux $@
        @echo " ^_^ The kernel image file is:" $(shell /bin/pwd)/$@

 
    這里發(fā)現(xiàn)如果采用make Image,,則生成的非壓縮映象的二進(jìn)制格式,可以直接燒寫(xiě),,可見(jiàn)前面第一步的工作是浪費(fèi)了,,Linux內(nèi)核還是很完善的,提供了這種方式,,所以,,如果想要生成非壓縮二進(jìn)制映象,那么就要使用make Image,。
 
    另外,,這里提供了兩種壓縮的映象,其實(shí)就是一種,,這里能夠看到的就是如果采用make zImage或者make bzImage,,就要把compressed/vmlinux處理為二進(jìn)制格式,可以下載使用,。下面就看compressed/vmlinux是什么,。進(jìn) 入compressed文件夾,看看Makefile:
 

vmlinux:    $(HEAD) $(OBJS) piggy.o vmlinux.lds
        $(LD) $(ZLDFLAGS) $(HEAD) $(OBJS) piggy.o $(LIBGCC) -o vmlinux

 
    很明顯了,,這里的vmlinux是由四個(gè)部分組成:head.o,、head-s3c2410.o,、misc.o、piggy.o,。關(guān)于這幾個(gè)文件是干什么用的,,看看各自的編譯規(guī)則就非常清晰了:
 
 

$(HEAD): $(HEAD:.o=.S) \
                        $(wildcard $(TOPDIR)/include/config/zboot/rom.h) \
                        $(wildcard $(TOPDIR)/include/config/cpu/32.h) \
                        $(wildcard $(TOPDIR)/include/config/cpu/26.h)
                $(CC) $(AFLAGS) -traditional -c $(HEAD:.o=.S)

piggy.o: $(SYSTEM)
                $(OBJCOPY) -O binary -R .note -R .comment -S $(SYSTEM) piggy
                gzip $(GZFLAGS) < piggy > piggy.gz
                $(LD) -r -o $@ -b binary piggy.gz
                rm -f piggy piggy.gz

font.o: $(FONTC)
                $(CC) $(CFLAGS) -Dstatic= -c -o $@ $(FONTC)

vmlinux.lds: vmlinux.lds.in Makefile $(TOPDIR)/arch/$(ARCH)/boot/Makefile $(TOPDIR)/.config
                @sed "$(SEDFLAGS)" < vmlinux.lds.in > $@

clean:; rm -f vmlinux core piggy* vmlinux.lds

.PHONY: clean

misc.o: misc.c $(TOPDIR)/include/asm/arch/uncompress.h $(TOPDIR)/lib/inflate.c

 
    可見(jiàn),vmlinux是把頂層生成的非壓縮的ELF映象vmlinux進(jìn)行壓縮,,同時(shí)加入了加壓縮代碼部分,。真正的壓縮代碼就是lib/inflate.c??梢钥纯?,主要是gunzip,具體的壓縮算法就不分析了,。
 
    至此,,就可以用下圖作出總結(jié)了:
 
    bootloader把存儲(chǔ)介質(zhì)中的kernel映象下載到mem_base+0x8000的位置,執(zhí)行完畢后,,跳轉(zhuǎn)到這一位置,,執(zhí)行此處的代碼。這一位置的入口可能有兩種情況,,第 一種是kernel映象為非壓縮格式,,通過(guò)make Image獲得,那么真正的入口就是arch/arm/kernel/head_armv.S(ENTRY(stext)),;第二種是kernel映象為 壓縮格式,,通過(guò)make zImage獲得,那么真正的入口就是arch/arm/boot/compressed/head.S(ENTRY(_start)),。這個(gè)地方并不是kernel判斷,,也不需要判斷。道理很簡(jiǎn)單,,cpu只會(huì)按照讀入的代碼執(zhí)行,,兩種情況下執(zhí)行的代碼不同,自然也就有兩種不同的過(guò)程了,。
 
(3)探討zImage的magic number的位置
 
    可以看出,,如果是zImage,那么程序的入口是arch/arm/boot/compressed/head.S,。分析程序頭部:
 

.align
start:
                .type start,#function

                //重復(fù)如下指令8次
                .rept 8
                mov r0, r0
                .endr
                //跳轉(zhuǎn)指令,,跳到下面第一個(gè)標(biāo)號(hào)1處
                b 1f

                //這就是第10條指令的位置,也就是偏移為4*9個(gè)字節(jié)
                .word 0x016f2818 @ Magic numbers to help the loader
                .word start @ absolute load/run zImage address
                .word _edata @ zImage end address
1: mov r7, r1 @ save architecture ID
                mov r8, #0 @ save r0

 
    可見(jiàn)前面8條指令均為mov r0, r0,,從前面的zImage的16進(jìn)制格式中可以看出,,前面8個(gè)字都是相同的,均為00 00 A0 E1,,第9條指令就是b 1f,,然后就應(yīng)該是0x016f2818.這樣就與前面程序的判斷對(duì)應(yīng)上了,,也就是說(shuō),此處的magic number是固定位置,,固定數(shù)值的,,注釋中也寫(xiě)的很清晰,那就是magic numbers to help the loader,,也就是說(shuō)幫助bootloader確定映象的文件格式,。但是應(yīng)該說(shuō)明的是,在vivi的bootloader設(shè)計(jì)中,,雖然檢測(cè)zImage 的magic number,,但是并沒(méi)有進(jìn)行未識(shí)別處理。也就是說(shuō),,假定用ultra-edit32把此位置的0x016f2818破壞掉,,其他不變,,那么雖然vivi 提示無(wú)法識(shí)別zImage映象,,但是并不影響實(shí)際的執(zhí)行。當(dāng)然,,你也可以有其他的設(shè)計(jì)思路,。不過(guò)設(shè)計(jì)的哲學(xué)思想是,要完成一件事情,,并不只有一種方式,。所 以,bootloader不能限死只是使用zImage格式,,需要有一定的靈活性,,為了引導(dǎo)內(nèi)核啟動(dòng),可以采用不同的方式,。
 
(4)完成了前面的理解,,下面就要重點(diǎn)看解析參數(shù)一部分了。這里不將zImage方式的啟動(dòng)作為重點(diǎn)分析內(nèi)容,,靜下心來(lái)跟蹤代碼并不是難事,。從 整體的角度理解,如果采用zImage,,那么在執(zhí)行完成解壓縮之后,,自然會(huì)調(diào)轉(zhuǎn)到解壓之后的kernel的第一條指令處。這時(shí)就是真正的啟動(dòng)內(nèi)核了,。所以 我們可以看arch/arm/kernel/head-armv.S,,此處做的工作可以參考taoyuetao的分析,完成的功能比較簡(jiǎn)單,。這里就感興趣 的參數(shù)問(wèn)題分析,,需要注意的是,,
 

/*
 * Kernel startup entry point.
 *
 * The rules are:
 * r0 - should be 0
 * r1 - unique architecture number
 * MMU - off
 * I-cache - on or off
 * D-cache - off
 *
 * See linux/arch/arm/tools/mach-types for the complete list of numbers
 * for r1.
 */

 
   可見(jiàn)R0是0,R1是mach type,,這些都是必須要設(shè)定的,。在這里,并沒(méi)有限定R2必須為參數(shù)的起始地址,。kernel本身并沒(méi)有使用R0-R2,,如果設(shè)定了R2,在這里也不會(huì)修 改其值,。后面的工作也沒(méi)有設(shè)計(jì)接收參數(shù),,最后直接跳到start_kernel(【init/main.c】)
 

asmlinkage void __init start_kernel(void)
{
    char * command_line;
    unsigned long mempages;
    extern char saved_command_line[];
/*
 * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then
 * enable them
 */

    lock_kernel();
    printk(linux_banner);
    setup_arch(&command_line);
    printk("Kernel command line: %s\n", saved_command_line);
    parse_options(command_line);

 
    從開(kāi)頭分析,首先是lock_kernel,,這里是SMP相關(guān),,我的是單CPU,所以實(shí)際上該函數(shù)為空,。然后打印版本信息,,在vivi中已經(jīng)分析過(guò)這個(gè)機(jī) 制了,兩者相同,。下面的setup_arch就是分析的重點(diǎn)了,,它要獲取命令行啟動(dòng)參數(shù),然后打印獲得的命令行參數(shù),,然后進(jìn)行語(yǔ)法解析選項(xiàng),。我們關(guān)注的重 點(diǎn)就在setup_arch上了。參數(shù)設(shè)置都在【arch/arm/kernel/setup.c】,,這個(gè)函數(shù)也不例外,,進(jìn)入setup.c。
 

void __init setup_arch(char **cmdline_p)
{
    struct tag *tags = NULL;
    struct machine_desc *mdesc;
    char *from = default_command_line;

    ROOT_DEV = MKDEV(0, 255);

    setup_processor();
    mdesc = setup_machine(machine_arch_type);
    machine_name = mdesc->name;

    if (mdesc->soft_reboot)
        reboot_setup("s");

    if (mdesc->param_offset)
        tags = phys_to_virt(mdesc->param_offset);

    
/*
     * Do the machine-specific fixups before we parse the
     * parameters or tags.
     */

    if (mdesc->fixup)
        mdesc->fixup(mdesc, (struct param_struct *)tags,
             &from, &meminfo);

    
/*
     * If we have the old style parameters, convert them to
     * a tag list before.
     */

    if (tags && tags->hdr.tag != ATAG_CORE)
        convert_to_tag_list((struct param_struct *)tags,
                 meminfo.nr_banks == 0);

    if (tags && tags->hdr.tag == ATAG_CORE)
        parse_tags(tags);

    if (meminfo.nr_banks == 0) {
        meminfo.nr_banks = 1;
        meminfo.bank[0].start = PHYS_OFFSET;
        meminfo.bank[0].size = MEM_SIZE;
    }

    init_mm.start_code = (unsigned long) &_text;
    init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
    init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
    init_mm.brk     = (unsigned long) &_end;

    memcpy(saved_command_line, from, COMMAND_LINE_SIZE);
    saved_command_line[COMMAND_LINE_SIZE-1] = '\0';
    parse_cmdline(&meminfo, cmdline_p, from);
    bootmem_init(&meminfo);
    paging_init(&meminfo, mdesc);
    request_standard_resources(&meminfo, mdesc);

    
/*
     * Set up various architecture-specific pointers
     */

    init_arch_irq = mdesc->init_irq;

#ifdef CONFIG_VT
#if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
    conswitchp = &vga_con;
#elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
    conswitchp = &dummy_con;
#endif
#endif
}

 
    這里面涉及到3個(gè)比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體,,包括param_struct,、tag、machine_desc,。第一步的操作是關(guān)于根設(shè)備號(hào),,暫時(shí)不探討;第二步 工作setup_processor,,是設(shè)置處理器,,這是多處理器相關(guān)部分,暫時(shí)不探討,;第三步工作是setup_machine,,這里就需要了解了。
 
   首先,,machine_arch_type沒(méi)有定義,,僅僅在頭部有定義,,這是全局變量,兩者之間一定存在聯(lián)系:
 

unsigned int __machine_arch_type;

 
   看看頭文件,,應(yīng)該有#include <asm/mach-types.h>,,但是未編譯時(shí)并沒(méi)有,可以確定是編譯前完成的,。這里只有看Makefile了,。因?yàn)閟etup.c在 這里,首先看同層的Makefile,。這一層沒(méi)有關(guān)于mach-types.h的信息,,然后到上一層Makefile,發(fā)現(xiàn)了:
 

MRPROPER_FILES += \
        arch/arm/tools/constants.h* \
        include/asm-arm/arch \
        include/asm-arm/proc \
        include/asm-arm/constants.h* \
        include/asm-arm/mach-types.h

# We use MRPROPER_FILES and CLEAN_FILES now
archmrproper:
        @/bin/true

archclean:
        @$(MAKEBOOT) clean

archdep: scripts/mkdep archsymlinks
        @$(MAKETOOLS) dep
        @$(MAKEBOOT) dep

 
   說(shuō)現(xiàn)在使用MRPROPER_FILES,,但是下面沒(méi)有出現(xiàn),,故而應(yīng)該看幾個(gè)宏的定義:
 

MAKEBOOT = $(MAKE) -C arch/$(ARCH)/boot
MAKETOOLS = $(MAKE) -C arch/$(ARCH)/tools

 
    由此知道,對(duì)應(yīng)的子文件夾包括boot和tools,,boot是與啟動(dòng)相關(guān),,不太可能;而前面也看到,,tools下有mach-types,,所以判斷在tools下面,,看看tools/Makefile:
 

all: $(TOPDIR)/include/asm-arm/mach-types.h \
        $(TOPDIR)/include/asm-arm/constants.h

$(TOPDIR)/include/asm-arm/mach-types.h: mach-types gen-mach-types
        awk -f gen-mach-types mach-types > $@

 
    由此判斷出,,mach-types.h是如何生成的,主要是利用awk腳本處理生成,。生成之后與s3c2410有關(guān)的部分為:
 

#ifdef CONFIG_S3C2410_SMDK
# ifdef machine_arch_type
# undef machine_arch_type
# define machine_arch_type __machine_arch_type
# else
# define machine_arch_type MACH_TYPE_SMDK2410
# endif
# define machine_is_smdk2410() (machine_arch_type == MACH_TYPE_SMDK2410)
#else
# define machine_is_smdk2410() (0)
#endif

 
    由此就知道了,,這里的machine_arch_type為193,所以此函數(shù)實(shí)際上執(zhí)行:mdesc = setup_machine(193);它要填充結(jié)構(gòu)體machine_desc,,如下:
 

struct machine_desc {
    
/*
     * Note! The first four elements are used
     * by assembler code in head-armv.S
     */

    unsigned int        nr;        /* architecture number    */
    unsigned int        phys_ram;    /* start of physical ram */
    unsigned int        phys_io;    /* start of physical io    */
    unsigned int        io_pg_offst;    
/* byte offset for io
                         * page tabe entry    */


    const char        *name;        /* architecture name    */
    unsigned int        param_offset;    /* parameter page    */

    unsigned int        video_start;    /* start of video RAM    */
    unsigned int        video_end;    /* end of video RAM    */

    unsigned int        reserve_lp0 :1;    /* never has lp0    */
    unsigned int        reserve_lp1 :1;    /* never has lp1    */
    unsigned int        reserve_lp2 :1;    /* never has lp2    */
    unsigned int        soft_reboot :1;    /* soft reboot        */
    void            (*fixup)(struct machine_desc *,
                     struct param_struct *, char **,
                     struct meminfo *);
    void            (*map_io)(void);/* IO mapping function    */
    void            (*init_irq)(void);
};

 
    另外,,還提供了一系統(tǒng)的宏,用于填充該結(jié)構(gòu)體:
 

/*
 * Set of macros to define architecture features. This is built into
 * a table by the linker.
 */

#define MACHINE_START(_type,_name) \
const struct machine_desc __mach_desc_##_type \
 __attribute__((__section__(".arch.info"))) = { \
        nr: MACH_TYPE_##_type, \
        name: _name,

#define MAINTAINER(n)

#define BOOT_MEM(_pram,_pio,_vio) \
        phys_ram: _pram, \
        phys_io: _pio, \
        io_pg_offst: ((_vio)>>18)&0xfffc,

#define BOOT_PARAMS(_params) \
        param_offset: _params,

#define VIDEO(_start,_end) \
        video_start: _start, \
        video_end: _end,

#define DISABLE_PARPORT(_n) \
        reserve_lp##_n: 1,

#define BROKEN_HLT /* unused */

#define SOFT_REBOOT \
        soft_reboot: 1,

#define FIXUP(_func) \
        fixup: _func,

#define MAPIO(_func) \
        map_io: _func,

#define INITIRQ(_func) \
        init_irq: _func,

#define MACHINE_END \
};

 
    EDUKIT填充了一個(gè)結(jié)構(gòu)體,,用如下的方式:
 

MACHINE_START(SMDK2410, "Embest EduKit III (S3C2410x)")
    BOOT_MEM(0x30000000, 0x48000000, 0xe8000000)
    BOOT_PARAMS(0x30000100)
    FIXUP(fixup_smdk)
    MAPIO(smdk_map_io)
    INITIRQ(s3c2410_init_irq)
MACHINE_END

 
    看到有特殊的設(shè)置部分,,那就是開(kāi)始為之分配了一個(gè)段,段的名字是.arch.info,,也就是說(shuō)把這部分信息單獨(dú)作為一個(gè)段來(lái)進(jìn)行處理,。下面把這個(gè)宏展開(kāi)如下:
 

const struct machine_desc __mach_desc_smdk2410 = {
    nr: 193,
    name: "EDUKIT-III (s3c2410)",
    phys_ram: 0x30000000,
    phys_to: 0x48000000,
    io_pg_offset: 0x3a00,
    param_offset: 0x30000100,
    fixup: fixup_smdk,//實(shí)際上為空
    map_io: smdk_map_io,
    init_irq: s3c2410_init_irq,
};

 
    可見(jiàn),基本的信息已經(jīng)具備了,,而且從這里,,我們也可以看出,啟動(dòng)參數(shù)地址由這個(gè)段就可以完成,,不需要傳遞了,。當(dāng)然,,必須保證bootloader的值,與此處的相同,。這樣,,也就說(shuō)明如果不使用R2傳遞參數(shù)的起始地址,那么這個(gè)地方就需要把這個(gè)結(jié)構(gòu)體設(shè)置好,。
 
    下面看看這個(gè)函數(shù)完成什么功能:
 

static struct machine_desc * __init setup_machine(unsigned int nr)
{
    extern struct machine_desc __arch_info_begin, __arch_info_end;
    struct machine_desc *list;

    
/*
     * locate architecture in the list of supported architectures.
     */

    for (list = &__arch_info_begin; list < &__arch_info_end; list++)
        if (list->nr == nr)
            break;

    
/*
     * If the architecture type is not recognised, then we
     * can co nothing...
     */

    if (list >= &__arch_info_end) {
        printk("Architecture configuration botched (nr %d), unable "
         "to continue.\n", nr);
        while (1);
    }

    printk("Machine: %s\n", list->name);

    return list;
}

 
    這個(gè)地方就是要把上面這一系列的信息連貫起來(lái),,那么就不難理解了。上述的宏已經(jīng)完成了.arch.info段,,這個(gè)段實(shí)際上在內(nèi)存中就是一個(gè) machine_desc形式組織的信息(對(duì)Linux內(nèi)核來(lái)說(shuō),,并不一定僅僅有一個(gè)結(jié)構(gòu)塊),上述函數(shù)的兩個(gè)變量__arch_info_begin和 __arch_info_end很明顯是有鏈接腳本傳遞進(jìn)來(lái),。于是查看近層的鏈接腳本(【arch/arm/vmlinux-armv.lds.in】,, 可以發(fā)現(xiàn):
 

.init : { /* Init code and data */
                _stext = .;
                __init_begin = .;
                        *(.text.init)
                __proc_info_begin = .;
                        *(.proc.info)
                __proc_info_end = .;
                __arch_info_begin = .;
                        *(.arch.info)
                __arch_info_end = .;

                __tagtable_begin = .;
                        *(.taglist)
                __tagtable_end = .;

 
    所以上述的功能就很簡(jiǎn)單了,就是查看是否有mach-type為193的結(jié)構(gòu)存在,,如果存在就打印出name,,這也就是開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后,出現(xiàn)Machine: Embest EduKit III (S3C2410)的原因了,。
 
    接下來(lái)關(guān)注:
 

    if (mdesc->param_offset)
        tags = phys_to_virt(mdesc->param_offset);

 
   很明顯,,這里的mdesc->param_offset并不為0,而是0x30000100,,所以要做一步變換,,就是物理地址映射成虛擬地址。把這 個(gè)地址附給tags指針,。然后就是判斷是param_struct類(lèi)型還是tags類(lèi)型,,如果是param_struct類(lèi)型,那么首先轉(zhuǎn)換成tags類(lèi) 型,,然后對(duì)tags類(lèi)型進(jìn)行解析,。
 

    if (tags && tags->hdr.tag != ATAG_CORE)
        convert_to_tag_list((struct param_struct *)tags,
                 meminfo.nr_banks == 0);

    if (tags && tags->hdr.tag == ATAG_CORE)
        parse_tags(tags);

 
    要注意parse_tags函數(shù)是非常重要的,它有隱含的功能,,不太容易分析,。跟蹤上去,主要看這個(gè)函數(shù):
 

/*
 * Scan the tag table for this tag, and call its parse function.
 * The tag table is built by the linker from all the __tagtable
 * declarations.
 */

static int __init parse_tag(const struct tag *tag)
{
    extern struct tagtable __tagtable_begin, __tagtable_end;
    struct tagtable *t;

    for (t = &__tagtable_begin; t < &__tagtable_end; t++)
        if (tag->hdr.tag == t->tag) {
            t->parse(tag);
            break;
        }

    return t < &__tagtable_end;
}

 
    這里又用到鏈接器傳遞參數(shù),,現(xiàn)在就是來(lái)解析每個(gè)部分,。先看一下tagtable是如何來(lái)的。首先看【include/asm-arm/setup.h】,,看看宏的定義,,也就是帶有__tag,就歸屬為.taglist段。
 

#define __tag __attribute__((unused, __section__(".taglist")))
#define __tagtable(tag, fn) \
static struct tagtable __tagtable_##fn __tag = { tag, fn }

 
    利用__tag有構(gòu)造了一個(gè)復(fù)雜的宏__tagtable,,實(shí)際上就是定義了tagtable列表?,F(xiàn)在看setup.c中的宏形式示例:
 

__tagtable(ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline);

 
    展開(kāi)之后為:
 

static struct tagtable __tagtable_ATAG_CMDLINE __tag = {
    ATAG_CMDLINE,
    parse_tag_cmdline
};

 
    于是,段.taglist就是這樣一系列的結(jié)構(gòu)體,。那么上述的函數(shù)實(shí)際上就是把傳遞進(jìn)來(lái)的tag與此表比較,,如果tag標(biāo)記相同,證明設(shè)置了此部分功能,,就執(zhí)行相應(yīng)的解析函數(shù),。以ATAG_CMDLINE為例,就要執(zhí)行:
 

static int __init parse_tag_cmdline(const struct tag *tag)
{
#ifndef CONFIG_NO_TAG_CMDLINE
    strncpy(default_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
#endif
    default_command_line[COMMAND_LINE_SIZE - 1] = '\0';
    return 0;
}

 
    這樣也就是實(shí)現(xiàn)了把tag中的命令行參數(shù)復(fù)制到了default_command_line中,。
 
    在返回來(lái)到函數(shù)【arch/arm/kernel/setup.c】,,看函數(shù)setup_arch,定義中有:
 

char *from = default_command_line;

 
    說(shuō)明from指向數(shù)組default_command_line,。于是知道,,當(dāng)你完成tag解析的時(shí)候,所有傳遞過(guò)來(lái)的參數(shù)實(shí)際上已經(jīng)復(fù)制到了相應(yīng)的部 分,,比如命令行設(shè)置復(fù)制到了default_command_line,。其他類(lèi)似,看相應(yīng)的解析行為函數(shù)就可以了,。因?yàn)楝F(xiàn)在vivi只是傳遞了命令行,,所 以只是分析清楚這個(gè)。后面執(zhí)行:
 

memcpy(saved_command_line, from, COMMAND_LINE_SIZE);

 
    這就比較容易理解了,,就是將傳遞進(jìn)來(lái)的命令行參數(shù)復(fù)制到saved_command_line,,后面還可以打印出此信息。再往后的工作已經(jīng)與此情景關(guān)系不大,,所以不再進(jìn)行詳細(xì)分析,。
 
    至此,vivi與Linux kernel的參數(shù)傳遞情景分析就完成了,。


linux2.6內(nèi)核中的MACHINE_START宏

現(xiàn)在正在閱讀linux2.6.18內(nèi)核,在mainstone.c文件中,,有如下的宏定義:
MACHINE_START(MAINSTONE, "Intel HCDDBBVA0 Development Platform (aka Mainstone)")
        /* Maintainer: MontaVista Software Inc. */
        .phys_io        = 0x40000000,
        .boot_params        = 0xa0000100,        /* BLOB boot parameter setting */
        .io_pg_offst        = (io_p2v(0x40000000) >> 1 & 0xfffc,
        .map_io                = mainstone_map_io,
        .init_irq        = mainstone_init_irq,
        .timer                = &pxa_timer,
        .init_machine        = mainstone_init,
MACHINE_END
請(qǐng)問(wèn)各位大俠,,這個(gè)宏定義甚么時(shí)候調(diào)用的,是誰(shuí)調(diào)用的它,,象里面的mainstone_init是哪個(gè)函數(shù)調(diào)用的它,?是不是在main函數(shù)中的初始化的時(shí)候?

自己看宏的定義,,主要是定義了"struct machine_desc"的類(lèi)型,,放在 section(".arch.info.init"),是初始化數(shù)據(jù),Kernel 起來(lái)之后將被丟棄,。

kernel boot 起來(lái)的時(shí)候期望 bootloader 傳參數(shù)進(jìn)來(lái),,其中包括 Machine Type,參考
arch/arm/tools/mach-types 并和 MACHINE_START() 第一個(gè)參數(shù)對(duì)上號(hào),。因此,,哪個(gè)
MACHINE 是 run-time 的時(shí)候決定的,this way, you can pack as many machine as you
want, and dynamically initialize the specific platforms.

各個(gè)成員函數(shù)在不同時(shí)期被調(diào)用:
1. .init_machine 在 arch/arm/kernel/setup.c 中被 customize_machine 調(diào)用,,放在 arch_initcall() 段里面,,會(huì)自動(dòng)按順序被調(diào)用 start_kernel,參考 init/main.c
2. init_irq在start_kernel() --> init_IRQ() --> init_arch_irq() 被調(diào)用
3. map_io 在 setup_arch() --> paging_init() --> devicemaps_init()

其他主要都在 setup_arch() 中用到

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,,所有內(nèi)容均由用戶(hù)發(fā)布,,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式,、誘導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)等信息,,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào),。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶(hù) 評(píng)論公約

    類(lèi)似文章 更多