原文地址：Linux內(nèi)核源碼分析--內(nèi)核啟動(dòng)之(4)Image內(nèi)核啟動(dòng)(setup_arch函數(shù))（Linux-3.0 ARMv7）?作者：tekkamanninja
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在分析start_kernel函數(shù)的時(shí)候，其中有構(gòu)架相關(guān)的初始化函數(shù)setup_arch。 此函數(shù)根據(jù)構(gòu)架而異，對于ARM構(gòu)架的詳細(xì)分析如下：
void __init setup_arch(char?**cmdline_p){????struct machine_desc?*mdesc;
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此為設(shè)備描述結(jié)構(gòu)體，對于任何板子都定義了這樣的一個(gè)結(jié)構(gòu)體，我以前的文章有介紹：《Uncompressing Linux... done, booting the kernel》?1、machine type 不匹配 ????unwind_init(); 點(diǎn)擊(此處)折疊或打開
初始化基於ARM EABI的Backtrace Unwind機(jī)制(棧回退)，此函數(shù)主要用于地址轉(zhuǎn)換（arch/arm/kernel/unwind.c） ????setup_processor();
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再次檢測處理器類型，并初始化處理器相關(guān)的底層變量。內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)的處理器信息（包括cache）就是通過這個(gè)函數(shù)打印的，例如：
CPU: ARMv7 Processor [413fc082] revision 2 (ARMv7), cr=10c53c7fCPU: VIPT nonaliasing data cache, VIPT aliasing instruction cache ????mdesc?=?setup_machine_fdt(__atags_pointer);????if?(!mdesc)????????mdesc?=?setup_machine_tags(machine_arch_type);
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在此處通過bootloader傳遞過來的設(shè)備ID來匹配一個(gè) struct machine_desc 結(jié)構(gòu)體（這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是在arch/arm/mach-*/mach-*.c中定義的結(jié)構(gòu)體：MACHINE_START～MACHINE_END ）如果沒有匹配上就死循環(huán)。如果匹配上了就打印機(jī)器名 ，并處理bootloader傳遞過來的tagged_list，將所有的tag信息保存到相應(yīng)的全局變量或結(jié)構(gòu)體中。內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)的機(jī)器信息就是這里打印的，例如： 點(diǎn)擊(此處)折疊或打開
Machine: ti8168evm 最后返回結(jié)構(gòu)體指針。 ????machine_desc?=?mdesc;????machine_name?=?mdesc->name;
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通過匹配的struct machine_desc 結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)，初始化一些全局變量 ????if?(mdesc->soft_reboot)????????reboot_setup("s");
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通過struct machine_desc 中的soft_reboot數(shù)據(jù)來設(shè)置重啟類型：如果存在就為“s”：softreset；如果不存在就為“h”：hardreset ????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;
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這里通過連接腳本中得到的Linux代碼位置數(shù)據(jù)來初始化一個(gè)mm_struct結(jié)構(gòu)體init_mm中的部分?jǐn)?shù)據(jù)ps：每一個(gè)任務(wù)都有一個(gè)mm_struct結(jié)構(gòu)以管理內(nèi)存空間，init_mm是內(nèi)核自身的mm_struct ????/*?同時(shí)填充cmd_line以備后用,?保護(hù)boot_command_line數(shù)據(jù)?*/????strlcpy(cmd_line,?boot_command_line,?COMMAND_LINE_SIZE);????*cmdline_p?=?cmd_line;
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將boot_command_line復(fù)制到cmd_line中。這里關(guān)鍵是要知道系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候的cmdline是如何傳遞的。 ????parse_early_param();
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處理在 struct obs_kernel_param 中定義為early的啟動(dòng)參數(shù)（主要是內(nèi)存配置部分的參數(shù)） 其中就分析了mem=size@start參數(shù)初始化了struct meminfo meminfo;同時(shí)如果有vmalloc=size參數(shù)也會(huì)初始化 vmalloc_min參考：《Linux內(nèi)核高-低端內(nèi)存設(shè)置代碼跟蹤（ARM構(gòu)架）》 這里需要注意的是內(nèi)核的cmdline中的參數(shù)按照其被需要的先后，分為early和非early的。 include/linux/init.h：
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struct obs_kernel_param {const char *str; ? ? ? ? ? ?//在cmdline中相應(yīng)參數(shù)名。int (*setup_func)(char *); ?//對于此參數(shù)的專用處理函數(shù)int early; ? ? ? ? ? ? ? ???//是否為早期需要處理的參數(shù)}; 兩種不同的參數(shù)在內(nèi)核中用了不同的宏來定義：early： #define early_param(str, fn) \? ? ? ? __setup_param(str, fn, fn,?1) 非early： #define __setup(str, fn) \? ? ? ? ?__setup_param(str, fn, fn,?0) 使用這兩個(gè)宏定義的參數(shù)和構(gòu)架相關(guān)，一些構(gòu)架或者板子可以定義自己特定的參數(shù)和處理函數(shù)。對于比較重要的“men”參數(shù)就是early參數(shù)。 ????sanity_check_meminfo();
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在此處設(shè)置struct meminfo meminfo中每個(gè)bank中的highmem變量，通過vmalloc_min確定每個(gè)bank中的內(nèi)存是否屬于高端內(nèi)存 ? ? arm_memblock_init(&meminfo,?mdesc);
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在此處按地址數(shù)據(jù)從小到大排序meminfo中的數(shù)據(jù)，并初始化全局的memblock數(shù)據(jù)。 ????paging_init(mdesc);
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設(shè)置內(nèi)核的參考頁表。此頁表不僅用于物理內(nèi)存映射，還用于管理vmalloc區(qū)。此函數(shù)中非常重要的一點(diǎn)就是初始化了bootmem分配器！ ????request_standard_resources(mdesc);
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通過獲取設(shè)備描述結(jié)構(gòu)體（struct machine_desc）中的數(shù)據(jù)和編譯時(shí)產(chǎn)生的地址數(shù)據(jù)，初始化內(nèi)存相關(guān)的全局結(jié)構(gòu)體變量。 ????unflatten_device_tree();
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通過啟動(dòng)參數(shù)中的“非平坦設(shè)備樹”信息(如果有),獲取內(nèi)存相關(guān)信息 #ifdef CONFIG_SMP????if?(is_smp())????????smp_init_cpus();#endif
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針對SMP處理器，初始化可能存在的CPU映射 - 這描述了可能存在的CPU ????reserve_crashkernel();
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用于內(nèi)核崩潰時(shí)的保留內(nèi)核此功能通過內(nèi)核command?line參數(shù)中的"crashkernel="保留下內(nèi)存用于主內(nèi)核崩潰時(shí)獲取內(nèi)核信息的導(dǎo)出。? ????cpu_init();
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初始化一個(gè)CPU，并設(shè)置一個(gè)per-CPU棧 ????tcm_init();
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初始化ARM內(nèi)部的TCM（緊耦合內(nèi)存）。 參考資料：《對ARM緊致內(nèi)存TCM的理解》ARM官網(wǎng)也有介紹文檔 #ifdef CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER????handle_arch_irq?=?mdesc->handle_irq;#endif
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調(diào)用設(shè)備描述結(jié)構(gòu)體中的mdesc->handle_irq函數(shù)，目的未知。 #ifdef CONFIG_VT#if?defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)????conswitchp?=?&vga_con;#elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)????conswitchp?=?&dummy_con;#endif#endif????early_trap_init();
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對中斷向量表進(jìn)行早期初始化 ????if (mdesc->init_early)
????????mdesc->init_early();
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如果設(shè)備描述結(jié)構(gòu)體定義了init_early函數(shù)（應(yīng)該是早期初始化之意），則在這里調(diào)用。 } 這個(gè)函數(shù)主要是檢查處理器的類型是否匹配，并獲取處理器信息來設(shè)置處理器的相關(guān)底層參數(shù)。
static void __init setup_processor(void){????struct proc_info_list?*list; ????/*?????*?在支持處理器列表中定位處理器? ?* 連接器為我們創(chuàng)建這個(gè)列表，從 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?*?arch/arm/mm/proc-*.S中的入口????*/????list?=?lookup_processor_type(read_cpuid_id());????if?(!list)?{????????printk("CPU configuration botched (ID %08x), unable "?????????"to continue.\n",?read_cpuid_id());????????while?(1);????}
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這里再次核對處理器類型，雖然這個(gè)已經(jīng)在匯編代碼中執(zhí)行過一遍了 ????cpu_name?=?list->cpu_name; #ifdef MULTI_CPU????processor?=?*list->proc;#endif#ifdef MULTI_TLB????cpu_tlb?=?*list->tlb;#endif#ifdef MULTI_USER????cpu_user?=?*list->user;#endif#ifdef MULTI_CACHE????cpu_cache?=?*list->cache;#endif
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通過從struct proc_info_list獲取的數(shù)據(jù)初始化CPU相關(guān)的全局變量 ????printk("CPU: %s [%08x] revision %d (ARMv%s), cr=%08lx\n",???? cpu_name,?read_cpuid_id(),?read_cpuid_id()?&?15,???? proc_arch[cpu_architecture()],?cr_alignment);
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打印內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)的處理器信息 ????sprintf(init_utsname()->machine,?"%s%c",?list->arch_name,?ENDIANNESS);????sprintf(elf_platform,?"%s%c",?list->elf_name,?ENDIANNESS);????elf_hwcap?=?list->elf_hwcap;#ifndef CONFIG_ARM_THUMB????elf_hwcap?&=?~HWCAP_THUMB;#endif ????feat_v6_fixup(); 點(diǎn)擊(此處)折疊或打開
針對特定的ARM核軟件屏蔽一些功能 ????cacheid_init();
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初始化ARM核中的緩存 ? ? cpu_proc_init();
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宏：#define cpu_proc_init __glue(CPU_NAME,_proc_init)意在調(diào)用處理器特定的初始化函數(shù)。 }
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/4847414.html
總結(jié)
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