關於LK詳細解析介紹

LK是什麼

       LK 是 Little Kernel 它是 appsbl (Applications ARM Boot Loader)流程代碼  ,little kernel 是小內核小操作系統。

       LK 代碼 在 bootable/bootloadler/lk 目錄下

       LK 代碼結構

       +app            // 應用相關

       +arch           // arm 體系 

       +dev            // 設備相關

       +include      // 頭文件

       +kernel        // lk系統相關   

       +platform    // 相關驅動

       +projiect     // makefile文件

       +scripts      // Jtag 腳本

       +target        // 具體板子相關

LK 流程分析

      在 bootable/bootloadler/lk/arch/arm/ssystem-onesegment.ld 連接文件中 ENTRY(_start)指定 LK 從_start 函數開始,_start 在 lk/arch/crt0.S中 。crt0.S 主要做一些基本的 CPU 的初始化再通過 bl  kmain ;跳轉到 C 代碼中。

      kmain 在 lk/kernel/main.c 中

kmain()
kmain 主要做兩件事:1、本身 lk 這個系統模塊的初始化;2、boot 的啓動初始化動作。

        kmain 源碼分析:

         void kmain()

      {

       1.初始化進程(lk 中的簡單進程)相關結構體。

         thread_init_early();

       2.做一些如 關閉 cache,使能 mmu 的 arm 相關工作。

        arch_early_init();

       3.相關平臺的早期初始化

        platform_early_init();

       4.現在就一個函數跳轉,初始化UART(板子相關)

        target_early_init();

       5.構造函數相關初始化

        call_constructors();

       6.lk系統相關的堆棧初始化

        heap_init();

       7.簡短的初始化定時器對象

        thread_init();

       8.lk系統控制器初始化(相關事件初始化)

        dpc_init();

       9.初始化lk中的定時器

        timer_init();
       10.新建線程入口函數 bootstrap2 用於boot 工作(重點)
       thread_resume(thread_create("bootstrap2", &bootstrap2, NULL, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE));

     }

以上與 boot 啓動初始化相關函數是 arch_early_init、 platform_early_init 、bootstrap2,這些是啓動的重點,我們下面慢慢來看。

arch_early_init()

     體系架構相關的初始化我們一般用的 ARM 體系

     1.關閉cache

     arch_disable_cache(UCACHE);

     2.設置向量基地址(中斷相關)

     set_vector_base(MEMBASE);

     3.初始化MMU

     arm_mmu_init();

     4.初始化MMU映射__平臺相關

     platform_init_mmu_mappings();

     5.開啓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.設置使能 fpexc 位 (中斷相關)

    __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.使能循環計數寄存器

    __asm__ volatile("mrc    p15, 0, %0, c9, c12, 0" : "=r" (en));

    en &= ~(1<<3); /*循環計算每個週期*/

    en |= 1; 

    __asm__ volatile("mcr    p15, 0, %0, c9, c12, 0" :: "r" (en));

   9.使能循環計數器

   en = (1<<31);
   __asm__ volatile("mcr    p15, 0, %0, c9, c12, 1" :: "r" (en));

platform_early_init()
平臺相關初始化不同平臺不同的初始化下面是msm7x30

    1.初始化中斷

    platform_init_interrupts();

    2.初始化定時器

    platform_init_timer();

bootstrap2
bootstrap2 在kmain的末尾以線程方式開啓。主要分三步:platform_init、target_init、apps_init。

    1.platform_init

           platform_init 中主要是函數 acpu_clock_init。

           在 acpu_clock_init 對 arm11 進行系統時鐘設置,超頻 

    2.target_init

          針對硬件平臺進行設置。主要對 arm9 和 arm11 的分區表進行整合,初始化flash和讀取FLASH信息

    3.apps_init  

         apps_init 是關鍵,對 LK 中所謂 app 初始化並運行起來,而 aboot_init 就將在這裏開始被運行,android linux 內核的加載工作就在 aboot_init 中完成的 。

aboot_init

    1.設置NAND/ EMMC讀取信息頁面大小
    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.讀取按鍵信息,判斷是正常開機,還是進入 fastboot ,還是進入recovery 模式

   。。。。。。。。。

  通過一系列的 if (keys_get_state() == XXX) 判斷

   。。。。。。。。。

  3.從 nand 中加載 內核

  boot_linux_from_flash();



  partition_dump();

  sz = target_get_max_flash_size();

  fastboot_init(target_get_scratch_address(), sz);

  udc_start(); // 開始 USB 協議

boot_linux_from_flash

         主要是內核的加載過程,我們的 boot.img 包含:kernel 頭、kernel、ramdisk、second stage(可以沒有)。

       1.讀取boot 頭部

       flash_read(p, offset, raw_header, 2048) 

       offset += 2048;
       2.讀取 內核    
       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.讀取 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.啓動內核,

            boot_linux();//在boot_linux 中entry(0,machtype,tags);從kernel加載在內核中的地址開始運行了。

  

    到這裏LK的啓動過程就結束了。
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