内核启动的原理

1 Linux 内核启动过程

1.1 U-Boot 调用

在文件在 U-Boot 文件 lib_arm/Armlinux.c 中。

s = getenv ("bootcmd");//读取启动命令

run_command (s, 0); //执行 bootcmd 命令，启动 linux kernel

首先得到环境参数 bootcmd，bootcmd 是 linux kernel 的启动，然后通过 run_command 执行该命令，启动内

核。

bootcmd=nand read 0x20008000 0x600000 0x500000 ;bootm 0x20008000

会调用 do_bootm_linux()函数，

do_bootm_linux()函数调用了函数 theKernel (0, machid, bd->bi_boot_params);// 启动 linux kernel, 进入 arm

linux 环境，调用的 kernel 入口是汇编程序，所以通过 r0、r1、r2 传递给内核。

1.2 vmlinux 入口

在 arch/arm/vmlinux.lds 的 链 接 脚 本 控 制 下 ， 链 接 程 序 将 vmlinux 的 入 口 置 于

"arch/arm/kernel/head.S"。

.section ".text.head", "ax"

.typestext, %function

ENTRY(stext)

msr cpsr_c, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE @确保进入管理模式，

movs r8, r5 @ invalid machine (r5=0)?

beq __error_a @ yes, error 'a'

bl __vet_atags

bl __create_page_tables

ldr r13, __switch_data @ address to jump to after

@ mmu has been enabled

adr lr, __enable_mmu @ return (PIC) address

add pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC

语句“add pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC”通过查表调用 proc-v7.s 中__v7_setup 函数，该函数末尾通

过将 lr 寄存器赋给 pc，导致对__enable_mmu 的调用，完成使能 mmu 的操作，之后将 r13 寄存器值赋给

1.3 查找处理器类型(processor)

该程序在 arch/arm/kernel/head-command.S 中。检查当前处理器在处理器信息列表（ processor type

list）中是否可以找到内核所支持的处理器。返回时，r5=处理器结构表的地址。该 s3c2440 的结构表在

arch/arm/mm/proc_arm920.s 中定义。

.long 0x41009200

.long PMD_TYPE_SECT | \

PMD_SECT_BUFFERABLE | \

PMD_SECT_CACHEABLE | \

PMD_BIT4 | \

PMD_SECT_AP_WRITE | \

PMD_SECT_AP_READ

.long PMD_TYPE_SECT | \

PMD_BIT4 | \

PMD_SECT_AP_WRITE | \

PMD_SECT_AP_READ

.long HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB

.long cpu_arm920_name

.long arm920_processor_functions

/*

* Read processor ID register (CP#15, CR0), and look up in the linker-built

* supported processor list. Note that we can't use the absolute addresses

* for the __proc_info lists since we aren't running with the MMU on

* (and therefore, we are not in the correct address space). We have to

* calculate the offset.

*

* r9 = cpuid

* Returns:

* r3, r4, r6 corrupted

* r5 = proc_info pointer in physical address space r5=_proc_info_begin

* r9 = cpuid (preserved)

*/

.type__lookup_processor_type, %function

__lookup_processor_type:

adr r3, 3f @得到前面 3 标号的物理地址

ldmda r3, {r5 - r7} @r5 = _proc_info_begin

@r7 = 3 标号代码的虚拟地址

sub r3, r3, r7 @ r3=r3-r7，get offset between virt&phys

and r4, r4, r9 @ mask wanted bits

add r5, r5, #PROC_INFO_SZ @ sizeof(proc_info_list)

cmp r5, r6

blo 1b

mov r5, #0 @ unknown processor，返回时 r5=0

* Look in include/asm-arm/procinfo.h and arch/arm/kernel/arch.[ch] for

* more information about the __proc_info and __arch_info structures.

*/

list）中是否可以找到内核所支持的处理器。返回时，r5=处理器结构表的地址。该 s3c2440 的结构表在

arch/arm/mm/proc_arm920.s 中定义。