linux kernel initiate steps

来源：互联网发布：xrd分析软件下载编辑：程序博客网时间：2024/04/30 05:08

vmlinux被load到内存地址0，首先从地址0x8000开始执行，这段最开始的代码在arch/arm/kernel/head.S的ENTRY(stext)中。用arm-none-linux-gnueabi-objdump-d vmlinux后，可看到代码从0xc0008000开始，第一行代码正是ENTRY(stext）后的msr CPSR_c,#211。为什么是0xc0008000而不是0x8000呢，这和内存映射(memorymap)有关，稍后会详述。从地址0x8000开始的汇编代码做了以下几件事情：

这里用gdb调试的时候，pc(代码）在0x8000开始的内存

第一阶段: 启动－> start_kernel() ［汇编语言］
1. 读取processor id, machine type
2. __vet_atags(??)
3. 创建页表( __create_page_tables)
4. 配置arm926的MMU,包括(I-Cache, D-Cache, TLB)(__arm926_setup(),arch/arm/mm/proc-arm926.S中)
5. Enable MMU(__enable_mmu)
enable MMU之后,Kernel代码就被映射到0xc0008000，后面所有pc都在0xc0008000开始内存中。

在__turn_mmu_on中的以下汇编语句会设定cp15：

mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0

此处r0的值在__arm926_setup()中设定，其中会开启MMU。在gdb中用breakpoint可以看到r0=0x93177。这句执行之后，原来在0开始的PC地址就被映射到0xC0008000开始的地方，之后的一句movpc, sp就从0xC0008164开始执行了。
6. __mmap_switched
7. start_kernel （开始引导kernel, init/main.c中）

第二阶段：start_kernel()中：irq disable阶段，做了以下几件事：
1. tick init: 注册clock event的notifier
2. boot cpu init: 初始化boot cpu
3. setup arch: 对cpu architecture特有的feature进行配置。在ARM上即对ARMCPU，TCM等进行配置。
   特别是在early_trap_init()中：
    （1）将arm exception vector table, stubs和kuserhelper配置到0xFFFF0000的High vector address上。
    （2）copy signal return handler到exception vector table的后面（0xFFFF0000+ 0x500)处。

*　Signal return handler是在从kernel mode返回usermode的时候，如果有pending的signal，则调用该signal的Handler。这段代码在entry-common.S中如下：

work_pending:
   tst r1, #_TIF_NEED_RESCHED
   bne work_resched
   tst r1,#_TIF_SIGPENDING|_TIF_NOTIFY_RESUME
   beq no_work_pending
   mov r0,sp    @'regs'
   mov r2,why    @'syscall'
   bl do_notify_resume
   b ret_slow_syscall  @Check work again

在do_notify_resume->.....->setup_return()中会将PC设成Signalhandler，LR设成Signal regturn handler，这样在restore_user_regs时就会去执行Signalhandler，执行完后再执行Signal return handler。Signal returnhandler实际做了什么呢？看一下entry_trap_init()中copy的sigreturn_codes，它实际上就是一组预先编码好的Arm指令，这些执行的效果就是条用sys_sigreturn()这个systemcall，从signal handler中返回。

（3）copy system restarthandler到signal return handler后面。restarthandler就是执行sys_restart_syscall，重启动一个syscall。在do_notify_resume->do_signal中，如果没有signal要handle，就重新启动syscall。

0 0