研究内核源码和内核运行原理的时候,很总要的一点是要了解内核的初始情况,也就是要了解内核启动过程。我在研究内核的内存管理的时候,想知道内核启动后的页表的放置,页表的初始化等信息,这促使我这次仔细地研究内核的启动代码。

 
    CPU在bootloader的帮助下将内核载入到了内存中,并开始执行。当然,bootloader必须为zImage做好必要的准备:

 1. CPU 寄存器的设置:R0=0;
R1=Machine ID(即Machine Type Number,定义在linux/arch/arm/tools/mach-types);
R2=内核启动参数在 RAM 中起始基地址;
 2. CPU 模式:必须禁止中断(IRQs和FIQs);
CPU 必须 SVC 模式;
 3. Cache 和 MMU 的设置:MMU 必须关闭;
指令 Cache 可以打开也可以关闭;
数据 Cache 必须关闭;
 
    知道内核zImage生成的朋友一定知道:真正的内核执行映像其实是在编译时生成arch/$(ARCH)/boot/文件夹中的Image文件(bin文件),而zImage其实是将这个可执行文件作为数据段包含在了自身中,而zImage的代码功能就是将这个数据(Image)正确地解压到编译时确定的位置中去,并跳到Image中运行。所以实现bootloader引导的压缩映像zImage的入口是由arch/arm /boot/compressed/vmlinux.lds决定的(这个文件是由vmlinux.lds.in生成的)。所以从vmlinux.lds.in中可以看出压缩映像的入口在哪:
 
  1. ......
  2. OUTPUT_ARCH(arm)
  3. ENTRY(_start)
  4. SECTIONS
  5. {
  6. /DISCARD/ : {
  7. *(.ARM.exidx*)
  8. *(.ARM.extab*)
  9. /*
  10. * Discard any r/w data - this produces a link error if we have any,
  11. * which is required for PIC decompression. Local data generates
  12. * GOTOFF relocations, which prevents it being relocated independently
  13. * of the text/got segments.
  14. */
  15. *(.data)
  16. }
  17. . = TEXT_START;
  18. _text = .;
  19. .text : {
  20. _start = .;
  21. *(.start)
  22. *(.text)
  23. ......
    我们可以在arch/arm/boot/compressed/head.S找到这个start入口,这样就可以从这里开始用代码分析的方法研究bootloader跳转到压缩内核映像后的自解压启动过程:
    再看到MMU设置的时候,我只研究了armv7的指令。看这些代码,必须对ARM的MMU有一定的了解,建议参考ARMv7的构架手册和网上的一份PDF《ARM MMU中文详解》(就是ARM手册中MMU部分的翻译)
 
  1. /*
  2. * linux/arch/arm/boot/compressed/head.S
  3. *
  4. * Copyright (C) 1996-2002 Russell King
  5. * Copyright (C) 2004 Hyok S. Choi (MPU support)
  6. *
  7. * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  8. * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  9. * published by the Free Software Foundation.
  10. */
  11. #include
  12. /*
  13. * 调试宏
  14. *
  15. * 注意:这些宏必须不包含那些非100%可重定位的代码
  16. * 任何试图这样做的结果是导致程序崩溃
  17. * 当打开调试时请选择以下一个使用
  18. */
  19. #ifdef DEBUG/* 调试宏-中间层 */
  20. #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)/* 使用内部调试协处理器CP14 */
  21. #if defined(CONFIG_CPU_V6) || defined(CONFIG_CPU_V6K) || defined(CONFIG_CPU_V7)
  22. .macroloadsp, rb, tmp
  23. .endm
  24. .macrowriteb, ch, rb
  25. mcrp14, 0, \ch, c0, c5, 0
  26. .endm
  27. #elif defined(CONFIG_CPU_XSCALE)
  28. .macroloadsp, rb, tmp
  29. .endm
  30. .macrowriteb, ch, rb
  31. mcrp14, 0, \ch, c8, c0, 0
  32. .endm
  33. #else
  34. .macroloadsp, rb, tmp
  35. .endm
  36. .macrowriteb, ch, rb
  37. mcrp14, 0, \ch, c1, c0, 0
  38. .endm
  39. #endif
  40. #else/* 使用串口作为调试通道 */
  41. #include /* 包含构架相关的的调试宏的汇编文件 调试宏-底层 */
  42. .macrowriteb,ch, rb
  43. senduart \ch, \rb
  44. .endm
  45. #if defined(CONFIG_ARCH_SA1100)
  46. .macroloadsp, rb, tmp
  47. mov\rb, #0x80000000@ physical base address
  48. #ifdef CONFIG_DEBUG_LL_SER3
  49. add\rb, \rb, #0x00050000@ Ser3
  50. #else
  51. add\rb, \rb, #0x00010000@ Ser1
  52. #endif
  53. .endm
  54. #elif defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
  55. .macro loadsp, rb, tmp
  56. mov\rb, #0x50000000
  57. add\rb, \rb, #0x4000 * CONFIG_S3C_LOWLEVEL_UART_PORT
  58. .endm
  59. #else
  60. .macroloadsp,rb, tmp
  61. addruart \rb, \tmp
  62. .endm
  63. #endif
  64. #endif
  65. #endif/* DEBUG */
  66. /* 调试宏-上层 */
  67. .macrokputc,val/* 打印字符 */
  68. movr0, \val
  69. blputc
  70. .endm
  71. .macrokphex,val,len/* 打印十六进制数 */
  72. movr0, \val
  73. movr1, #\len
  74. blphex
  75. .endm
  76. .macrodebug_reloc_start/* 重定位内核调试宏-开始 */
  77. #ifdef DEBUG
  78. kputc#'\n'
  79. kphexr6, 8/* 处理器 id */
  80. kputc#':'
  81. kphexr7, 8/* 构架 id */
  82. #ifdef CONFIG_CPU_CP15
  83. kputc#':'
  84. mrcp15, 0, r0, c1, c0
  85. kphexr0, 8/* 控制寄存器 */
  86. #endif
  87. kputc#'\n'
  88. kphexr5, 8/* 解压后的内核起始地址 */
  89. kputc#'-'
  90. kphexr9, 8/* 解压后的内核结束地址 */
  91. kputc#'>'
  92. kphexr4, 8/* 内核执行地址 */
  93. kputc#'\n'
  94. #endif
  95. .endm
  96. .macrodebug_reloc_end/* 重定位内核调试宏-结束 */
  97. #ifdef DEBUG
  98. kphexr5, 8/* 内核结束地址 */
  99. kputc#'\n'
  100. movr0, r4
  101. blmemdump/* 打印内核起始处 256 字节 */
  102. #endif
  103. .endm
  104. .section ".start", #alloc, #execinstr
  105. /*
  106. * 清理不同的调用约定
  107. */
  108. .align
  109. .arm@ 启动总是进入ARM状态
  110. start:
  111. .typestart,#function
  112. .rept7
  113. movr0, r0
  114. .endr
  115. ARM(movr0, r0)
  116. ARM(b1f)
  117. THUMB(adrr12, BSYM(1f))
  118. THUMB(bxr12)
  119. .word0x016f2818@ 用于boot loader的魔数
  120. .wordstart@ 加载/运行zImage的绝对地址(编译时确定)
  121. .word_edata@ zImage结束地址
  122. THUMB(.thumb)
  123. 1:movr7, r1@ 保存构架ID到r7(此前由bootloader放入r1)
  124.    movr8, r2@ 保存内核启动参数地址到r8(此前由bootloader放入r2)
  125. #ifndef __ARM_ARCH_2__
  126. /*
  127. * 通过Angel调试器启动 - 必须进入 SVC模式且关闭FIQs/IRQs
  128. * (numeric definitions from angel arm.h source).
  129. * 如果进入时在user模式下,我们只需要做这些
  130. */
  131. mrsr2, cpsr@ 获取当前模式
  132. tstr2, #3@ 判断是否是user模式
  133. bnenot_angel
  134. movr0, #0x17@ angel_SWIreason_EnterSVC
  135. ARM(swi0x123456)@ angel_SWI_ARM
  136. THUMB(svc0xab)@ angel_SWI_THUMB
  137. not_angel:
  138. mrsr2, cpsr@ 关闭中断
  139. orrr2, r2, #0xc0@ 以保护调试器的运作
  140. msrcpsr_c, r2
  141. #else
  142. teqppc, #0x0c000003@ 关闭中断(此外bootloader已设置模式为SVC)
  143. #endif
  144. /*
  145. * 注意一些缓存的刷新和其他事务可能需要在这里完成
  146. * - is there an Angel SWI call for this?
  147. */
  148. /*
  149. * 一些构架的特定代码可以在这里被连接器插入,
  150. * 但是不应使用 r7(保存构架ID), r8(保存内核启动参数地址), and r9.
  151. */
  152. .text
  153. /*
  154. * 此处确定解压后的内核映像的绝对地址(物理地址),保存于r4
  155. * 由于配置的不同可能有的结果
  156. * (1)定义了CONFIG_AUTO_ZRELADDR
  157. *      ZRELADDR是已解压内核最终存放的物理地址
  158. *      如果AUTO_ZRELADDR被选择了, 这个地址将会在运行是确定:
  159. *      将当pc值和0xf8000000做与操作,
  160. *      并加上TEXT_OFFSET(内核最终存放的物理地址与内存起始的偏移)
  161. *      这里假定zImage被放在内存开始的128MB内
  162. * (2)没有定义CONFIG_AUTO_ZRELADDR
  163. *      直接使用zreladdr(此值位于arch/arm/mach-xxx/Makefile.boot文件确定)
  164. */
  165. #ifdef CONFIG_AUTO_ZRELADDR
  166. @ 确定内核映像地址
  167. movr4, pc
  168. andr4, r4, #0xf8000000
  169. addr4, r4, #TEXT_OFFSET
  170. #else
  171. ldrr4, =zreladdr
  172. #endif
  173. blcache_on/* 开启缓存(以及MMU) */
  174. restart:adrr0, LC0
  175. ldmiar0, {r1, r2, r3, r6, r10, r11, r12}
  176. ldrsp, [r0, #28]
  177. /*
  178. * 我们可能运行在一个与编译时定义的不同地址上,
  179. * 所以我们必须修正变量指针
  180. */
  181. subr0, r0, r1@ 计算偏移量
  182. addr6, r6, r0@ 重新计算_edata
  183. addr10, r10, r0@ 重新获得压缩后的内核大小数据位置
  184. /*
  185. * 内核编译系统将解压后的内核大小数据
  186. * 以小端格式
  187. * 附加在压缩数据的后面(其实是“gzip -f -9”命令的结果)
  188. * 下面代码的作用是将解压后的内核大小数据正确地放入r9中(避免了大小端问题)
  189. */
  190. ldrbr9, [r10, #0]
  191. ldrblr, [r10, #1]
  192. orrr9, r9, lr, lsl #8
  193. ldrblr, [r10, #2]
  194. ldrbr10, [r10, #3]
  195. orrr9, r9, lr, lsl #16
  196. orrr9, r9, r10, lsl #24
  197. /*
  198. * 下面代码的作用是将正确的当前执行映像的结束地址放入r10
  199. */
  200. #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
  201. /* malloc 获取的内存空间位于重定向的栈指针之上 (64k max) */
  202. addsp, sp, r0
  203. addr10, sp, #0x10000
  204. #else
  205. /*
  206. * 如果定义了 ZBOOT_ROM, bss/stack 是非可重定位的,
  207. * 但有些人依然可以将其放在RAM中运行,
  208. * 这时我们可以参考 _edata.
  209. */
  210. movr10, r6
  211. #endif
  212. /*
  213. * 检测我们是否会发生自我覆盖的问题
  214. * r4 = 解压后的内核起始地址(最终执行位置)
  215. * r9 = 解压后内核的大小
  216. * r10 = 当前执行映像的结束地址, 包含了 bss/stack/malloc 空间(假设是非XIP执行的)
  217. * 我们的基本需求是:
  218. * (若最终执行位置r4在当前映像之后)r4 - 16k 页目录 >= r10 -> OK
  219. * (若最终执行位置r4在当前映像之前)r4 + 解压后的内核大小 <= 当前位置 (pc) -> OK
  220. * 如果上面的条件不满足,就会自我覆盖,必须先搬运当前映像
  221. */
  222. addr10, r10, #16384
  223. cmpr4, r10         @ 假设最终执行位置r4在当前映像之后
  224. bhswont_overwrite
  225. addr10, r4, r9     @ 假设最终执行位置r4在当前映像之前
  226. ARM(cmpr10, pc)  @ r10 = 解压后的内核结束地址
  227. THUMB(movlr, pc)
  228. THUMB(cmpr10, lr)
  229. blswont_overwrite
  230. /*
  231. * 将当前的映像重定向到解压后的内核之后(会发生自我覆盖时才执行,否则就被跳过)
  232. * r6 = _edata(已校正)
  233. * r10 = 解压后的内核结束地址
  234. * 因为我们要把当前映像向后移动, 所以我们必须由后往前复制代码,
  235. * 以防原数据和目标数据的重叠
  236. */
  237. /*
  238. * 将解压后的内核结束地址r10扩展(reloc_code_end - restart),
  239. * 并对齐到下一个256B边界。
  240. * 这样避免了当搬运的偏移较小时的自我覆盖
  241. */
  242. addr10, r10, #((reloc_code_end - restart + 256) & ~255)
  243. bicr10, r10, #255
  244. /* 获取需要搬运的当前映像的起始位置r5,并向下做32B对齐. */
  245. adrr5, restart
  246. bicr5, r5, #31
  247. subr9, r6, r5@ _edata - restart(已向下对齐)= 需要搬运的大小
  248. addr9, r9, #31
  249. bicr9, r9, #31@ 做32B对齐 ,r9 = 需要搬运的大小
  250. addr6, r9, r5@ r6 = 当前映像需要搬运的结束地址
  251. addr9, r9, r10@ r9 = 当前映像搬运的目的地的结束地址
  252. /* 搬运当前执行映像,不包含 bss/stack/malloc 空间*/
  253. 1:ldmdbr6!, {r0 - r3, r10 - r12, lr}
  254. cmpr6, r5
  255. stmdbr9!, {r0 - r3, r10 - r12, lr}
  256. bhi1b
  257. /* 保存偏移量,用来修改sp和实现代码跳转 */
  258. subr6, r9, r6
  259. #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
  260. /* cache_clean_flush 可能会使用栈,所以重定向sp指针 */
  261. addsp, sp, r6
  262. #endif
  263. blcache_clean_flush@ 刷新缓存
  264. /* 通过搬运的偏移和当前的实际 restart 地址来实现代码跳转*/
  265. adrr0, BSYM(restart)
  266. addr0, r0, r6
  267. movpc, r0
  268. /* 在上面的跳转之后,程序又从restart开始。
  269. * 但这次在检查自我覆盖的时候,新的执行位置必然满足
  270. * 最终执行位置r4在当前映像之前,r4 + 压缩后的内核大小 <= 当前位置 (pc)
  271. * 所以必然直接跳到了下面的wont_overwrite执行
  272. */
  273. wont_overwrite:
  274. /*
  275. * 如果delta(当前映像地址与编译时的地址偏移)为0, 我们运行的地址就是编译时确定的地址.
  276. * r0 = delta
  277. * r2 = BSS start(编译值)
  278. * r3 = BSS end(编译值)
  279. * r4 = 内核最终运行的物理地址
  280. * r7 = 构架ID(bootlodaer传递值)
  281. * r8 = 内核启动参数指针(bootlodaer传递值)
  282. * r11 = GOT start(编译值)
  283. * r12 = GOT end(编译值)
  284. * sp = stack pointer(修正值)
  285. */
  286. teqr0, #0@测试delta值
  287. beqnot_relocated@如果delta为0,无须对GOT表项和BSS进行重定位
  288. addr11, r11, r0@重定位GOT start
  289. addr12, r12, r0@重定位GOT end
  290. #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
  291. /*
  292. * 如果内核配置 CONFIG_ZBOOT_ROM = n,
  293. * 我们必须修正BSS段的指针
  294. * 注意:sp已经被修正
  295. */
  296. addr2, r2, r0@重定位BSS start
  297. addr3, r3, r0@重定位BSS end
  298. /*
  299. * 重定位所有GOT表的入口项
  300. */
  301. 1:ldrr1, [r11, #0]@ 重定位GOT表的入口项
  302. addr1, r1, r0@ 这个修正了 C 引用
  303. strr1, [r11], #4
  304. cmpr11, r12
  305. blo1b
  306. #else
  307. /*
  308. * 重定位所有GOT表的入口项.
  309. * 我们只重定向在(已重定向后)BSS段外的入口
  310. */
  311. 1:ldrr1, [r11, #0]@ 重定位GOT表的入口项
  312. cmpr1, r2@ entry < bss_start ||
  313. cmphsr3, r1@ _end < entry table
  314. addlor1, r1, r0@ 这个修正了 C 引用
  315. strr1, [r11], #4
  316. cmpr11, r12
  317. blo1b
  318. #endif
  319. /*
  320. * 至此当前映像的搬运和调整已经完成
  321. * 可以开始真正的工作的
  322. */
  323. not_relocated:movr0, #0
  324. 1:strr0, [r2], #4@ 清零 bss(初始化BSS段)
  325. strr0, [r2], #4
  326. strr0, [r2], #4
  327. strr0, [r2], #4
  328. cmpr2, r3
  329. blo1b
  330. /*
  331. * C运行时环境已经充分建立.
  332. * 设置一些指针就可以解压内核了.
  333. * r4 = 内核最终运行的物理地址
  334. * r7 = 构架ID
  335. * r8 = 内核启动参数指针
  336. *
  337. * 下面对r0~r3的配置是decompress_kernel函数对应参数
  338. * r0 = 解压后的输出位置首地址
  339. * r1 = 可用RAM空间首地址
  340. * r2 = 可用RAM空间结束地址
  341. * r3 = 构架ID
  342. * 就是这个decompress_kernel(C函数)输出了"Uncompressing Linux..."
  343. * 以及" done, booting the kernel.\n"
  344. */
  345. movr0, r4
  346. movr1, sp@ malloc 获取的内存空间位于栈指针之上
  347. addr2, sp, #0x10000@ 64k max
  348. movr3, r7
  349. bldecompress_kernel
  350. /*
  351. * decompress_kernel(misc.c)--调用-->
  352. * do_decompress(decompress.c)--调用-->
  353. * decompress(../../../../lib/decompress_xxxx.c根据压缩方式的配置而不同)
  354. */
  355. /*
  356. * 以下是为跳入解压后的内核,再次做准备(恢复解压前的状态)
  357. */
  358. blcache_clean_flush
  359. blcache_off@ 数据缓存必须关闭(内核的要求)
  360. movr0, #0@ r0必须为0
  361. movr1, r7@ 恢复构架ID到r1
  362. movr2, r8@ 恢复内核启动参数指针到r2
  363. movpc, r4@ 跳入解压后的内核映像(Image)入口(arch/arm/kernel/head.S)
  364. /*
  365. * 以下是为了确定当前运行时的地址和编译时确定的地址偏差,
  366. * 而将编译时确定的映像数据保存如下,用于检测对比
  367. */
  368. .align2
  369. .typeLC0, #object
  370. LC0:.wordLC0@ r1
  371. .word__bss_start@ r2
  372. .word_end@ r3
  373. .word_edata@ r6
  374. .wordinput_data_end - 4@ r10 (inflated size location)
  375. .word_got_start@ r11
  376. .word_got_end@ ip
  377. .word.L_user_stack_end@ sp
  378. .sizeLC0, . - LC0
  379. #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
  380. .globlparams
  381. params:ldrr0, =0x10000100@ params_phys for RPC
  382. movpc, lr
  383. .ltorg
  384. .align
  385. #endif
  386. /*
  387. * 开启缓存.
  388. * 我们必须创建页表(并开启MMU)才可以开启数据和指令缓存。
  389. * 我们把页表(节描述符)放在内核执行地址前16k(0x4000)的空间中,
  390. * 且我们希望没人会去用这段地址空间.
  391. * 如果我们使用了,可能会出问题的!
  392. *
  393. * 进入时,
  394. * r4 = 内核最终运行的物理地址
  395. * r7 = 构架ID
  396. * r8 = 内核启动参数指针
  397. * 退出时,
  398. * r0, r1, r2, r3, r9, r10, r12 被修改
  399. * 此例程必须保护:
  400. * r4, r7, r8
  401. */
  402. .align5
  403. cache_on:movr3, #8@ 调用cache_on 函数
  404. bcall_cache_fn
  405. /*
  406. * Initialize the highest priority protection region, PR7
  407. * to cover all 32bit address and cacheable and bufferable.
  408. */
  409. __armv4_mpu_cache_on:
  410. movr0, #0x3f@ 4G, the whole
  411. mcrp15, 0, r0, c6, c7, 0@ PR7 Area Setting
  412. mcr p15, 0, r0, c6, c7, 1
  413. movr0, #0x80@ PR7
  414. mcrp15, 0, r0, c2, c0, 0@ D-cache on
  415. mcrp15, 0, r0, c2, c0, 1@ I-cache on
  416. mcrp15, 0, r0, c3, c0, 0@ write-buffer on
  417. movr0, #0xc000
  418. mcrp15, 0, r0, c5, c0, 1@ I-access permission
  419. mcrp15, 0, r0, c5, c0, 0@ D-access permission
  420. movr0, #0
  421. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ drain write buffer
  422. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 0@ flush(inval) I-Cache
  423. mcrp15, 0, r0, c7, c6, 0@ flush(inval) D-Cache
  424. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ read control reg
  425. @ ...I .... ..D. WC.M
  426. orrr0, r0, #0x002d@ .... .... ..1. 11.1
  427. orrr0, r0, #0x1000@ ...1 .... .... ....
  428. mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0@ write control reg
  429. movr0, #0
  430. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 0@ flush(inval) I-Cache
  431. mcrp15, 0, r0, c7, c6, 0@ flush(inval) D-Cache
  432. movpc, lr
  433. __armv3_mpu_cache_on:
  434. movr0, #0x3f@ 4G, the whole
  435. mcrp15, 0, r0, c6, c7, 0@ PR7 Area Setting
  436. movr0, #0x80@ PR7
  437. mcrp15, 0, r0, c2, c0, 0@ cache on
  438. mcrp15, 0, r0, c3, c0, 0@ write-buffer on
  439. movr0, #0xc000
  440. mcrp15, 0, r0, c5, c0, 0@ access permission
  441. movr0, #0
  442. mcrp15, 0, r0, c7, c0, 0@ invalidate whole cache v3
  443. /*
  444. * ?? ARMv3 MMU does not allow reading the control register,
  445. * does this really work on ARMv3 MPU?
  446. */
  447. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ read control reg
  448. @ .... .... .... WC.M
  449. orrr0, r0, #0x000d@ .... .... .... 11.1
  450. /* ?? this overwrites the value constructed above? */
  451. movr0, #0
  452. mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0@ write control reg
  453. /* ?? invalidate for the second time? */
  454. mcrp15, 0, r0, c7, c0, 0@ invalidate whole cache v3
  455. movpc, lr
  456. /*
  457. * 初始化MMU页表
  458. * 内核最终运行的物理地址向下16K的空间
  459. * 存放可以寻址4G空间节描述符
  460. * (16KB/4B=4K个描述符,每个描述符映射1MB空间,4K*1MB = 4GB)
  461. * 进入时,
  462. * r4 = 内核最终运行的物理地址
  463. * r7 = 构架ID
  464. * r8 = 内核启动参数指针
  465. * 退出时,
  466. * r0, r1, r2, r3, r9, r10 被修改
  467. * 此例程必须保护:
  468. * r4, r7, r8
  469. */
  470. __setup_mmu:subr3, r4, #16384@ 页目录大小为16K
  471. bicr3, r3, #0xff@ 页目录指针向下对齐
  472. bicr3, r3, #0x3f00@ 对齐方式-16KB
  473. /*
  474. * 对于这个对齐,是MMU硬件的要求
  475. * 转换表基址寄存器(CP15的寄存器2)保存着第一级转换表基址的物理地址。
  476. * 只有bits[31:14]有效,bits[13:0]应该是零(SBZ)。
  477. * 所以第一级表必须16KB对齐。
  478. */
  479. /*
  480. * 初始化页表, 仅针对RAM(最大到256MB)开启
  481. * 缓存(cacheable)和缓冲(bufferable)位
  482. * r3 = 页目录基址(内核最终运行的物理地址向下16K的位置)
  483. */
  484. movr0, r3@ 页目录指针给r0
  485. movr9, r0, lsr #18
  486. movr9, r9, lsl #18@ 通过移位清零低18bit,得到RAM基地址(推测值,r9)
  487. addr10, r9, #0x10000000@ 加一个合理的RAM大小(猜测值) = RAM结束地址(猜测值,r10)
  488. movr1, #0x12
  489. orrr1, r1, #3 << 10@ 初始化节描述符r1 = 0b110000010010(完全访问:0域:XN:节)
  490. addr2, r3, #16384@ r2 = 内核最终运行的物理地址(可能)
  491. 1:cmpr1, r9@ if virt > start of RAM(针对RAM开启缓存和缓冲)
  492. #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
  493. orrhsr1, r1, #0x08@ 设置 cacheable
  494. #else
  495. orrhsr1, r1, #0x0c@ 设置 cacheable, bufferable
  496. #endif
  497. cmpr1, r10@ if virt > end of RAM
  498. bichsr1, r1, #0x0c@ 清除 cacheable, bufferable
  499. strr1, [r0], #4@ 设置节描述符-1:1 映射(虚拟地址 == 物理地址)
  500. addr1, r1, #1048576@ r1 + 1MB(每节管理的地址长度)下一个节描述符
  501. teqr0, r2
  502. bne1b
  503. /*
  504. * 如果我们在flash中运行, 那么我们一定要为我们当前的代码开启缓存。
  505. * 我们映射2MB的代码,
  506. * 所以对于多达1MB压缩的内核没有映射重叠的问题??
  507. * 如果我们在RAM中运行, 那么我们只需要完成上面的工作即可,下面重复了.
  508. */
  509. movr1, #0x1e
  510. orrr1, r1, #3 << 10@ 初始化节描述符r1 = 0b110000011110(完全访问:0域:XN:cacheable:bufferable:节)
  511. movr2, pc
  512. movr2, r2, lsr #20@ 当前执行地址的节基址
  513. orrr1, r1, r2, lsl #20@ 生成节描述符
  514. addr0, r3, r2, lsl #2@ 获得页目录中相应的入口
  515. strr1, [r0], #4@ 设置节描述符-1:1 映射(虚拟地址 == 物理地址)
  516. addr1, r1, #1048576@ r1 + 1MB(每节管理的地址长度)下一个节描述符
  517. strr1, [r0]@ 设置节描述符(只做2MB映射)
  518. movpc, lr
  519. ENDPROC(__setup_mmu)
  520. __arm926ejs_mmu_cache_on:
  521. #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
  522. movr0, #4@ put dcache in WT mode
  523. mcrp15, 7, r0, c15, c0, 0
  524. #endif
  525. __armv4_mmu_cache_on:
  526. movr12, lr
  527. #ifdef CONFIG_MMU
  528. bl__setup_mmu
  529. movr0, #0
  530. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ drain write buffer
  531. mcrp15, 0, r0, c8, c7, 0@ flush I,D TLBs
  532. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ read control reg
  533. orrr0, r0, #0x5000@ I-cache enable, RR cache replacement
  534. orrr0, r0, #0x0030
  535. #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
  536. orrr0, r0, #1 << 25@ big-endian page tables
  537. #endif
  538. bl__common_mmu_cache_on
  539. movr0, #0
  540. mcrp15, 0, r0, c8, c7, 0@ flush I,D TLBs
  541. #endif
  542. movpc, r12
  543. __armv7_mmu_cache_on:
  544. movr12, lr@保存lr到r12
  545. #ifdef CONFIG_MMU
  546. mrcp15, 0, r11, c0, c1, 4@ 读取CP15的ID_MMFR0(内存模块特性)寄存器
  547. tstr11, #0xf@ 测试VMSA(虚拟内存系统构架)A8 = 0x3
  548. blne__setup_mmu@ 如果VMSA不是0xf,就进入mmu页表初始化(节模式)
  549. movr0, #0
  550. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ 数据内存屏障(保证上面的写操作完成才继续)
  551. tstr11, #0xf@ 测试VMSA(虚拟内存系统构架)A8 = 0x3
  552. mcrnep15, 0, r0, c8, c7, 0@ flush I,D TLBs缓存
  553. #endif
  554. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ 读系统控制寄存器
  555. orrr0, r0, #0x5000@ I-cache 使能, RR cache replacement
  556. orrr0, r0, #0x003c@ write buffer
  557. #ifdef CONFIG_MMU
  558. #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
  559. orrr0, r0, #1 << 25@ 大端模式页表
  560. #endif
  561. orrner0, r0, #1@ 设置MMU 开启位
  562. movner1, #-1
  563. mcrnep15, 0, r3, c2, c0, 0@ 载入页表基址到TTBR0
  564. mcrnep15, 0, r1, c3, c0, 0@ 载入域访问控制数据到DACR(所有域都是Manager,所以XN会被忽略)
  565. #endif
  566. mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0@ 写系统控制寄存器
  567. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ 回读系统控制寄存器
  568. movr0, #0
  569. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 4@ 指令同步屏障(确保上面指令完成才返回)
  570. movpc, r12@ 此处返回(此时MMU已启用,RAM缓存已开启)
  571. __fa526_cache_on:
  572. movr12, lr
  573. bl__setup_mmu
  574. movr0, #0
  575. mcrp15, 0, r0, c7, c7, 0@ Invalidate whole cache
  576. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ drain write buffer
  577. mcrp15, 0, r0, c8, c7, 0@ flush UTLB
  578. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ read control reg
  579. orrr0, r0, #0x1000@ I-cache enable
  580. bl__common_mmu_cache_on
  581. movr0, #0
  582. mcrp15, 0, r0, c8, c7, 0@ flush UTLB
  583. movpc, r12
  584. __arm6_mmu_cache_on:
  585. movr12, lr
  586. bl__setup_mmu
  587. movr0, #0
  588. mcrp15, 0, r0, c7, c0, 0@ invalidate whole cache v3
  589. mcrp15, 0, r0, c5, c0, 0@ invalidate whole TLB v3
  590. movr0, #0x30
  591. bl__common_mmu_cache_on
  592. movr0, #0
  593. mcrp15, 0, r0, c5, c0, 0@ invalidate whole TLB v3
  594. movpc, r12
  595. __common_mmu_cache_on:
  596. #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
  597. #ifndef DEBUG
  598. orrr0, r0, #0x000d@ Write buffer, mmu
  599. #endif
  600. movr1, #-1
  601. mcrp15, 0, r3, c2, c0, 0@ load page table pointer
  602. mcrp15, 0, r1, c3, c0, 0@ load domain access control
  603. b1f
  604. .align5@ cache line aligned
  605. 1:mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0@ load control register
  606. mrcp15, 0, r0, c1, c0, 0@ and read it back to
  607. subpc, lr, r0, lsr #32@ properly flush pipeline
  608. #endif
  609. #define PROC_ENTRY_SIZE (4*5)
  610. /*
  611. * 这里是为不同的处理器提供遵循可重定向缓存支持的函数
  612. * 这是一个通用的为 定位入口 和 跳入一个(从块起始处到)特定偏移的指令 的钩子函数。
  613. * 请注意这是一个位置无关代码。
  614. *
  615. * r1 = 被修改
  616. * r2 = 被修改
  617. * r3 = 相对每个入口的功能函数位置偏移(on:#08|off:#12|flush:#16)
  618. * r9 = 被修改
  619. * r12 = 被修改
  620. */
  621. call_cache_fn:adrr12, proc_types
  622. #ifdef CONFIG_CPU_CP15
  623. mrcp15, 0, r9, c0, c0@ 动态获取处理器ID
  624. #else
  625. ldrr9, =CONFIG_PROCESSOR_ID@ 使用预编译的处理器ID
  626. #endif
  627. 1:ldrr1, [r12, #0]@ 获取ID值
  628. ldrr2, [r12, #4]@ 获取对应的掩码
  629. eorr1, r1, r9@ (real ^ match) 检测是否匹配
  630. tstr1, r2@ & mask 将检测结果做掩码
  631. ARM(addeqpc, r12, r3) @ 如果匹配就调用缓存函数
  632. THUMB(addeqr12, r3)
  633. THUMB(moveqpc, r12) @ call cache function
  634. addr12, r12, #PROC_ENTRY_SIZE@ 如果不匹配就跳过这个入口,进入下个测试
  635. b1b
  636. /*
  637. * 缓存操作表. 这些是最基本的:
  638. * - CPU ID 匹配
  639. * - CPU ID 掩码
  640. * - 'cache on' 方法代码
  641. * - 'cache off' 方法代码
  642. * - 'cache flush' 方法代码
  643. *
  644. * 我们通过这个公式匹配入口: ((real_id ^ match) & mask) == 0
  645. *
  646. * 写通式缓存一般只需要 'on' 和 'off' 方法
  647. * 回写式缓存必须有 flush 方法定义
  648. *
  649. */
  650. .align2
  651. .typeproc_types,#object
  652. proc_types:
  653. .word0x41560600@ ARM6/610
  654. .word0xffffffe0
  655. W(b)__arm6_mmu_cache_off@ 可以使用但是较慢
  656. W(b)__arm6_mmu_cache_off
  657. movpc, lr
  658. THUMB(nop)
  659. @b__arm6_mmu_cache_on@ 未测试
  660. @b__arm6_mmu_cache_off
  661. @b__armv3_mmu_cache_flush
  662. .word0x00000000@ old ARM ID
  663. .word0x0000f000
  664. movpc, lr
  665. THUMB(nop)
  666. movpc, lr
  667. THUMB(nop)
  668. movpc, lr
  669. THUMB(nop)
  670. .word0x41007000@ ARM7/710
  671. .word0xfff8fe00
  672. W(b)__arm7_mmu_cache_off
  673. W(b)__arm7_mmu_cache_off
  674. movpc, lr
  675. THUMB(nop)
  676. .word0x41807200@ ARM720T (写通式)
  677. .word0xffffff00
  678. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  679. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  680. movpc, lr
  681. THUMB(nop)
  682. .word0x41007400@ ARM74x
  683. .word0xff00ff00
  684. W(b)__armv3_mpu_cache_on
  685. W(b)__armv3_mpu_cache_off
  686. W(b)__armv3_mpu_cache_flush
  687. .word0x41009400@ ARM94x
  688. .word0xff00ff00
  689. W(b)__armv4_mpu_cache_on
  690. W(b)__armv4_mpu_cache_off
  691. W(b)__armv4_mpu_cache_flush
  692. .word0x41069260@ ARM926EJ-S (v5TEJ)
  693. .word0xff0ffff0
  694. W(b)__arm926ejs_mmu_cache_on
  695. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  696. W(b)__armv5tej_mmu_cache_flush
  697. .word0x00007000@ ARM7 IDs
  698. .word0x0000f000
  699. movpc, lr
  700. THUMB(nop)
  701. movpc, lr
  702. THUMB(nop)
  703. movpc, lr
  704. THUMB(nop)
  705. @ 以下使用新的 ID 系统.
  706. .word0x4401a100@ sa110 / sa1100
  707. .word0xffffffe0
  708. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  709. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  710. W(b)__armv4_mmu_cache_flush
  711. .word0x6901b110@ sa1110
  712. .word0xfffffff0
  713. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  714. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  715. W(b)__armv4_mmu_cache_flush
  716. .word0x56056900
  717. .word0xffffff00@ PXA9xx
  718. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  719. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  720. W(b)__armv4_mmu_cache_flush
  721. .word0x56158000@ PXA168
  722. .word0xfffff000
  723. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  724. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  725. W(b)__armv5tej_mmu_cache_flush
  726. .word0x56050000@ Feroceon
  727. .word0xff0f0000
  728. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  729. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  730. W(b)__armv5tej_mmu_cache_flush
  731. #ifdef CONFIG_CPU_FEROCEON_OLD_ID
  732. /* this conflicts with the standard ARMv5TE entry */
  733. .long0x41009260@ Old Feroceon
  734. .long0xff00fff0
  735. b__armv4_mmu_cache_on
  736. b__armv4_mmu_cache_off
  737. b__armv5tej_mmu_cache_flush
  738. #endif
  739. .word0x66015261@ FA526
  740. .word0xff01fff1
  741. W(b)__fa526_cache_on
  742. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  743. W(b)__fa526_cache_flush
  744. @ 这些匹配构架ID
  745. .word0x00020000@ ARMv4T
  746. .word0x000f0000
  747. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  748. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  749. W(b)__armv4_mmu_cache_flush
  750. .word0x00050000@ ARMv5TE
  751. .word0x000f0000
  752. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  753. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  754. W(b)__armv4_mmu_cache_flush
  755. .word0x00060000@ ARMv5TEJ
  756. .word0x000f0000
  757. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  758. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  759. W(b)__armv5tej_mmu_cache_flush
  760. .word0x0007b000@ ARMv6
  761. .word0x000ff000
  762. W(b)__armv4_mmu_cache_on
  763. W(b)__armv4_mmu_cache_off
  764. W(b)__armv6_mmu_cache_flush
  765. .word0x000f0000@ new CPU Id
  766. .word0x000f0000
  767. W(b)__armv7_mmu_cache_on
  768. W(b)__armv7_mmu_cache_off
  769. W(b)__armv7_mmu_cache_flush
  770. .word0@ 未识别类型
  771. .word0
  772. movpc, lr
  773. THUMB(nop)
  774. movpc, lr
  775. THUMB(nop)
  776. movpc, lr
  777. THUMB(nop)
  778. .sizeproc_types, . - proc_types
  779. /*
  780. * 如果你获得了一个 "非常量的表达式".如果汇编器从这行返回" 申明"错误
  781. * 请检查下你是否偶尔在应该使用“W(b)”的地方写了"b"指令
  782. * 这是一个缓存方法跳转表的对齐检查机制
  783. * 在写汇编的时候可以借鉴
  784. */
  785. .if (. - proc_types) % PROC_ENTRY_SIZE != 0
  786. .error "The size of one or more proc_types entries is wrong."
  787. .endif
  788. /*
  789. * 关闭缓存和MMU. ARMv3不支持控制寄存器的读取,
  790. * 但ARMv4支持.
  791. *
  792. * 在退出时,
  793. * r0, r1, r2, r3, r9, r12 被篡改
  794. * 这个例程必须保护:
  795. * r4, r7, r8
  796. */
  797. .align5
  798. cache_off:movr3, #12@ 缓存关闭函数
  799. bcall_cache_fn
  800. __armv4_mpu_cache_off:
  801. mrcp15, 0, r0, c1, c0
  802. bicr0, r0, #0x000d
  803. mcrp15, 0, r0, c1, c0@ turn MPU and cache off
  804. movr0, #0
  805. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ drain write buffer
  806. mcrp15, 0, r0, c7, c6, 0@ flush D-Cache
  807. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 0@ flush I-Cache
  808. movpc, lr
  809. __armv3_mpu_cache_off:
  810. mrcp15, 0, r0, c1, c0
  811. bicr0, r0, #0x000d
  812. mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0@ turn MPU and cache off
  813. movr0, #0
  814. mcrp15, 0, r0, c7, c0, 0@ invalidate whole cache v3
  815. movpc, lr
  816. __armv4_mmu_cache_off:
  817. #ifdef CONFIG_MMU
  818. mrcp15, 0, r0, c1, c0
  819. bicr0, r0, #0x000d
  820. mcrp15, 0, r0, c1, c0@ turn MMU and cache off
  821. movr0, #0
  822. mcrp15, 0, r0, c7, c7@ invalidate whole cache v4
  823. mcrp15, 0, r0, c8, c7@ invalidate whole TLB v4
  824. #endif
  825. movpc, lr
  826. __armv7_mmu_cache_off:
  827. mrcp15, 0, r0, c1, c0@ 读取系统控制寄存器SCTLR
  828. #ifdef CONFIG_MMU
  829. bicr0, r0, #0x000d@ 清零MMU和cache使能位
  830. #else
  831. bicr0, r0, #0x000c@ 清零cache使能位
  832. #endif
  833. mcrp15, 0, r0, c1, c0@ 关闭MMU和cache
  834. movr12, lr@ 保存lr到r12
  835. bl__armv7_mmu_cache_flush
  836. movr0, #0
  837. #ifdef CONFIG_MMU
  838. mcrp15, 0, r0, c8, c7, 0@ 废止整个TLB
  839. #endif
  840. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 6@ 废止BTC
  841. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ 数据同步屏障
  842. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 4@ 指令同步屏障(确保上面指令完成才返回)
  843. movpc, r12
  844. __arm6_mmu_cache_off:
  845. movr0, #0x00000030@ ARM6 control reg.
  846. b__armv3_mmu_cache_off
  847. __arm7_mmu_cache_off:
  848. movr0, #0x00000070@ ARM7 control reg.
  849. b__armv3_mmu_cache_off
  850. __armv3_mmu_cache_off:
  851. mcrp15, 0, r0, c1, c0, 0@ turn MMU and cache off
  852. movr0, #0
  853. mcrp15, 0, r0, c7, c0, 0@ invalidate whole cache v3
  854. mcrp15, 0, r0, c5, c0, 0@ invalidate whole TLB v3
  855. movpc, lr
  856. /*
  857. * 清空和flush缓存以保持一致性
  858. *
  859. * 退出时,
  860. * r1, r2, r3, r9, r10, r11, r12 被篡改
  861. * 这个例程必须保护:
  862. * r4, r6, r7, r8
  863. */
  864. .align5
  865. cache_clean_flush:
  866. movr3, #16
  867. bcall_cache_fn
  868. __armv4_mpu_cache_flush:
  869. movr2, #1
  870. movr3, #0
  871. mcrp15, 0, ip, c7, c6, 0@ invalidate D cache
  872. movr1, #7 << 5@ 8 segments
  873. 1:orrr3, r1, #63 << 26@ 64 entries
  874. 2:mcrp15, 0, r3, c7, c14, 2@ clean & invalidate D index
  875. subsr3, r3, #1 << 26
  876. bcs2b@ entries 63 to 0
  877. subs r1, r1, #1 << 5
  878. bcs1b@ segments 7 to 0
  879. teqr2, #0
  880. mcrnep15, 0, ip, c7, c5, 0@ invalidate I cache
  881. mcrp15, 0, ip, c7, c10, 4@ drain WB
  882. movpc, lr
  883. __fa526_cache_flush:
  884. movr1, #0
  885. mcrp15, 0, r1, c7, c14, 0@ clean and invalidate D cache
  886. mcrp15, 0, r1, c7, c5, 0@ flush I cache
  887. mcrp15, 0, r1, c7, c10, 4@ drain WB
  888. movpc, lr
  889. __armv6_mmu_cache_flush:
  890. movr1, #0
  891. mcrp15, 0, r1, c7, c14, 0@ clean+invalidate D
  892. mcrp15, 0, r1, c7, c5, 0@ invalidate I+BTB
  893. mcrp15, 0, r1, c7, c15, 0@ clean+invalidate unified
  894. mcrp15, 0, r1, c7, c10, 4@ drain WB
  895. movpc, lr
  896. __armv7_mmu_cache_flush:
  897. mrcp15, 0, r10, c0, c1, 5@ read ID_MMFR1
  898. tstr10, #0xf << 16@ hierarchical cache (ARMv7)
  899. movr10, #0
  900. beqhierarchical
  901. mcrp15, 0, r10, c7, c14, 0@ clean+invalidate D
  902. biflush
  903. hierarchical:
  904. mcrp15, 0, r10, c7, c10, 5@ DMB
  905. stmfdsp!, {r0-r7, r9-r11}
  906. mrcp15, 1, r0, c0, c0, 1@ read clidr
  907. andsr3, r0, #0x7000000@ extract loc from clidr
  908. movr3, r3, lsr #23@ left align loc bit field
  909. beqfinished@ if loc is 0, then no need to clean
  910. movr10, #0@ start clean at cache level 0
  911. loop1:
  912. addr2, r10, r10, lsr #1@ work out 3x current cache level
  913. movr1, r0, lsr r2@ extract cache type bits from clidr
  914. andr1, r1, #7@ mask of the bits for current cache only
  915. cmpr1, #2@ see what cache we have at this level
  916. bltskip@ skip if no cache, or just i-cache
  917. mcrp15, 2, r10, c0, c0, 0@ select current cache level in cssr
  918. mcrp15, 0, r10, c7, c5, 4@ isb to sych the new cssr&csidr
  919. mrcp15, 1, r1, c0, c0, 0@ read the new csidr
  920. andr2, r1, #7@ extract the length of the cache lines
  921. addr2, r2, #4@ add 4 (line length offset)
  922. ldrr4, =0x3ff
  923. andsr4, r4, r1, lsr #3@ find maximum number on the way size
  924. clzr5, r4@ find bit position of way size increment
  925. ldrr7, =0x7fff
  926. andsr7, r7, r1, lsr #13@ extract max number of the index size
  927. loop2:
  928. movr9, r4@ create working copy of max way size
  929. loop3:
  930. ARM(orrr11, r10, r9, lsl r5) @ factor way and cache number into r11
  931. ARM(orrr11, r11, r7, lsl r2) @ factor index number into r11
  932. THUMB(lslr6, r9, r5)
  933. THUMB(orrr11, r10, r6) @ factor way and cache number into r11
  934. THUMB(lslr6, r7, r2)
  935. THUMB(orrr11, r11, r6) @ factor index number into r11
  936. mcrp15, 0, r11, c7, c14, 2@ clean & invalidate by set/way
  937. subsr9, r9, #1@ decrement the way
  938. bgeloop3
  939. subsr7, r7, #1@ decrement the index
  940. bgeloop2
  941. skip:
  942. addr10, r10, #2@ increment cache number
  943. cmpr3, r10
  944. bgtloop1
  945. finished:
  946. ldmfdsp!, {r0-r7, r9-r11}
  947. movr10, #0@ swith back to cache level 0
  948. mcrp15, 2, r10, c0, c0, 0@ select current cache level in cssr
  949. iflush:
  950. mcrp15, 0, r10, c7, c10, 4@ DSB
  951. mcrp15, 0, r10, c7, c5, 0@ invalidate I+BTB
  952. mcrp15, 0, r10, c7, c10, 4@ DSB
  953. mcrp15, 0, r10, c7, c5, 4@ ISB
  954. movpc, lr
  955. __armv5tej_mmu_cache_flush:
  956. 1:mrcp15, 0, r15, c7, c14, 3@ test,clean,invalidate D cache
  957. bne1b
  958. mcrp15, 0, r0, c7, c5, 0@ flush I cache
  959. mcrp15, 0, r0, c7, c10, 4@ drain WB
  960. movpc, lr
  961. __armv4_mmu_cache_flush:
  962. movr2, #64*1024@ default: 32K dcache size (*2)
  963. movr11, #32@ default: 32 byte line size
  964. mrcp15, 0, r3, c0, c0, 1@ read cache type
  965. teqr3, r9@ cache ID register present?
  966. beqno_cache_id
  967. movr1, r3, lsr #18
  968. andr1, r1, #7
  969. movr2, #1024
  970. movr2, r2, lsl r1@ base dcache size *2
  971. tstr3, #1 << 14@ test M bit
  972. addner2, r2, r2, lsr #1@ +1/2 size if M == 1
  973. movr3, r3, lsr #12
  974. andr3, r3, #3
  975. movr11, #8
  976. movr11, r11, lsl r3@ cache line size in bytes
  977. no_cache_id:
  978. movr1, pc
  979. bicr1, r1, #63@ align to longest cache line
  980. addr2, r1, r2
  981. 1:
  982. ARM(ldrr3, [r1], r11) @ s/w flush D cache
  983. THUMB(ldr r3, [r1]) @ s/w flush D cache
  984. THUMB(add r1, r1, r11)
  985. teqr1, r2
  986. bne1b
  987. mcrp15, 0, r1, c7, c5, 0@ flush I cache
  988. mcrp15, 0, r1, c7, c6, 0@ flush D cache
  989. mcrp15, 0, r1, c7, c10, 4@ drain WB
  990. movpc, lr
  991. __armv3_mmu_cache_flush:
  992. __armv3_mpu_cache_flush:
  993. movr1, #0
  994. mcrp15, 0, r1, c7, c0, 0@ invalidate whole cache v3
  995. movpc, lr
  996. /*
  997. * Various debugging routines for printing hex characters and
  998. * memory, which again must be relocatable.
  999. */
  1000. #ifdef DEBUG
  1001. .align2
  1002. .typephexbuf,#object
  1003. phexbuf:.space12
  1004. .sizephexbuf, . - phexbuf
  1005. @ phex corrupts {r0, r1, r2, r3}
  1006. phex:adrr3, phexbuf
  1007. movr2, #0
  1008. strbr2, [r3, r1]
  1009. 1:subsr1, r1, #1
  1010. movmir0, r3
  1011. bmiputs
  1012. andr2, r0, #15
  1013. movr0, r0, lsr #4
  1014. cmpr2, #10
  1015. addger2, r2, #7
  1016. addr2, r2, #'0'
  1017. strbr2, [r3, r1]
  1018. b1b
  1019. @ puts corrupts {r0, r1, r2, r3}
  1020. puts:loadspr3, r1
  1021. 1:ldrbr2, [r0], #1
  1022. teqr2, #0
  1023. moveqpc, lr
  1024. 2:writebr2, r3
  1025. movr1, #0x00020000
  1026. 3:subsr1, r1, #1
  1027. bne3b
  1028. teqr2, #'\n'
  1029. moveqr2, #'\r'
  1030. beq2b
  1031. teqr0, #0
  1032. bne1b
  1033. movpc, lr
  1034. @ putc corrupts {r0, r1, r2, r3}
  1035. putc:
  1036. movr2, r0
  1037. movr0, #0
  1038. loadspr3, r1
  1039. b2b
  1040. @ memdump corrupts {r0, r1, r2, r3, r10, r11, r12, lr}
  1041. memdump:movr12, r0
  1042. movr10, lr
  1043. movr11, #0
  1044. 2:movr0, r11, lsl #2
  1045. addr0, r0, r12
  1046. movr1, #8
  1047. blphex
  1048. movr0, #':'
  1049. blputc
  1050. 1:movr0, #' '
  1051. blputc
  1052. ldrr0, [r12, r11, lsl #2]
  1053. movr1, #8
  1054. blphex
  1055. andr0, r11, #7
  1056. teqr0, #3
  1057. moveqr0, #' '
  1058. bleqputc
  1059. andr0, r11, #7
  1060. addr11, r11, #1
  1061. teqr0, #7
  1062. bne1b
  1063. movr0, #'\n'
  1064. blputc
  1065. cmpr11, #64
  1066. blt2b
  1067. movpc, r10
  1068. #endif
  1069. .ltorg
  1070. reloc_code_end:
  1071. .align
  1072. .section ".stack", "aw", %nobits
  1073. .L_user_stack:.space4096
  1074. .L_user_stack_end:
 
     看了上面的源码,可能就算是分析过了也是比较模糊的,通过下面的一个代码流程图,大家就可以清楚的了解内核自解压的全过程了:
 
Linux内核源码分析--内核启动之(1)zImage自解压过程(Linux-3.0 ARMv7) 【转】-LMLPHP
 
 
 
 
04-19 11:49
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