Android bootloader(LK)启动流程

来源:互联网 发布:程序员实用算法 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 17:20

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LK是什么

       LK 是 Little Kernel 它是 appsbl (Applications ARM Boot Loader)流程代码  ,little kernel 是小内核小操作系统。       LK 代码 在 bootable/bootloadler/lk 目录下       LK 代码结构       +app            // 应用相关       +arch           // arm 体系       +dev            // 设备相关       +include      // 头文件       +kernel        // lk系统相关         +platform    // 相关驱动       +projiect     // makefile文件       +scripts      // Jtag 脚本       +target        // 具体板子相关

LK 流程分析

      在 bootable/bootloadler/lk/arch/arm/ssystem-onesegment.ld 连接文件中 ENTRY(_start)指定 LK 从_start 函数开始,_start 在 lk/arch/crt0.S中 。crt0.S 主要做一些基本的 CPU 的初始化再通过 bl  kmain ;跳转到 C 代码中。      kmain 在 lk/kernel/main.c 中

kmain()
kmain 主要做两件事:1、本身 lk 这个系统模块的初始化;2、boot 的启动初始化动作。

        kmain 源码分析:         void kmain()      {      1.初始化进程(lk 中的简单进程)相关结构体。         thread_init_early();       2.做一些如 关闭 cache,使能 mmu 的 arm 相关工作。        arch_early_init();       3.相关平台的早期初始化        platform_early_init();       4.现在就一个函数跳转,初始化UART(板子相关)        target_early_init();       5.构造函数相关初始化        call_constructors();       6.lk系统相关的堆栈初始化        heap_init();       7.简短的初始化定时器对象        thread_init();       8.lk系统控制器初始化(相关事件初始化)        dpc_init();       9.初始化lk中的定时器        timer_init();       10.新建线程入口函数 bootstrap2 用于boot 工作(重点)       thread_resume(thread_create("bootstrap2", &bootstrap2, NULL, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE));     }

以上与 boot 启动初始化相关函数是arch_early_init、 platform_early_init 、bootstrap2,这些是启动的重点,我们下面慢慢来看。

arch_early_init()

     体系架构相关的初始化我们一般用的 ARM 体系     1.关闭cache     arch_disable_cache(UCACHE);     2.设置向量基地址(中断相关)     set_vector_base(MEMBASE);     3.初始化MMU     arm_mmu_init();     4.初始化MMU映射__平台相关     platform_init_mmu_mappings();     5.开启cache             arch_enable_cache(UCACHE)     6.使能 cp10 和 cp11     __asm__ volatile("mrc    p15, 0, %0, c1, c0, 2" : "=r" (val));     val |= (3<<22)|(3<<20);     __asm__ volatile("mcr    p15, 0, %0, c1, c0, 2" :: "r" (val));    7.设置使能 fpexc 位 (中断相关)    __asm__ volatile("mrc  p10, 7, %0, c8, c0, 0" : "=r" (val));    val |= (1<<30);    __asm__ volatile("mcr  p10, 7, %0, c8, c0, 0" :: "r" (val));    8.使能循环计数寄存器    __asm__ volatile("mrc    p15, 0, %0, c9, c12, 0" : "=r" (en));    en &= ~(1<<3); /*循环计算每个周期*/    en |= 1;    __asm__ volatile("mcr    p15, 0, %0, c9, c12, 0" :: "r" (en));  9.使能循环计数器   en = (1<<31);   __asm__ volatile("mcr    p15, 0, %0, c9, c12, 1" :: "r" (en));

platform_early_init()
平台相关初始化不同平台不同的初始化下面是msm7x30

    1.初始化中断    platform_init_interrupts();    2.初始化定时器    platform_init_timer();

bootstrap2
bootstrap2在kmain的末尾以线程方式开启。主要分三步:platform_init、target_init、apps_init。

    1.platform_init           platform_init 中主要是函数 acpu_clock_init。           在 acpu_clock_init 对 arm11 进行系统时钟设置,超频   2.target_init          针对硬件平台进行设置。主要对 arm9 和 arm11 的分区表进行整合,初始化flash和读取FLASH信息   3.apps_init           apps_init 是关键,对 LK 中所谓 app 初始化并运行起来,而 aboot_init 就将在这里开始被运行,Android Linux 内核的加载工作就在 aboot_init 中完成的 。

aboot_init

   1.设置NAND/EMMC读取信息页面大小    if (target_is_emmc_boot())    {              page_size = 2048;              page_mask = page_size - 1;    }   else   {             page_size = flash_page_size();             page_mask = page_size - 1;    }  2.读取按键信息,判断是正常开机,还是进入 fastboot ,还是进入recovery 模式   。。。。。。。。。 通过一系列的 if (keys_get_state() == XXX) 判断   。。。。。。。。。  3.从 nand 中加载 内核  boot_linux_from_flash();  partition_dump();  sz = target_get_max_flash_size();  fastboot_init(target_get_scratch_address(), sz);  udc_start(); // 开始 USB 协议

boot_linux_from_flash

         主要是内核的加载过程,我们的 boot.img 包含:kernel 头、kernel、ramdisk、second stage(可以没有)。       1.读取boot 头部       flash_read(p, offset, raw_header, 2048)       offset += 2048;       2.读取 内核          memcmp(hdr->magic, BOOT_MAGIC, BOOT_MAGIC_SIZE)       n = (hdr->kernel_size + (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1));       flash_read(p, offset, (void*) hdr->kernel_addr, n)       offset += n;       3.读取 ramdisk       n = (hdr->ramdisk_size + (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1));       flash_read(p, offset, (void*) hdr->ramdisk_addr, n)       offset += n;        4.启动内核,            boot_linux();//在boot_linux 中entry(0,machtype,tags);从kernel加载在内核中的地址开始运行了。   到这里LK的启动过程就结束了。