early_alloc =============== :: static void __init *early_alloc(unsigned long sz) { return early_alloc_aligned(sz, sz); } ``early_alloc`` 用于早期分配指定长度的物理内存．参数sz指向需求物理内存的长度 early_alloc_aligned ======================= :: static void __init *early_alloc_aligned(unsigned long sz, unsigned long align) { void *ptr = __va(memblock_phys_alloc(sz, align)); memset(ptr, 0, sz); return ptr; } ``early_alloc_aligned`` 用于早期分配指定长度的物理内存，参数sz指向需求物理内存的长度，align指向对齐方式 early_cma ============ :: static int __init early_cma(char *p) { if(!p) return -EINVAL; //解析cmdline的长度 size_cmdline = memparse(p, &p); //判断字符串中是否含有"@"字符 if(*p != '@') return 0; base_cmdline = memparse(p + 1, &p); if(*p != '-') { limit_cmdline = base_cmdline + size_cmdline; return 0; } limit_cmdline = memparse(p + 1, &p); return 0; } early_param("cma", early_cma); ``early_cma`` 用于从CMDLINE中解析"cma="参数，cma参数支持的格式如下 :: cma=nn[MG]@[start][MG][-end[MG]] 例如: "cma=20M@0x68000000-0x70000000" 上面的例子就是CMA的大小为20M,这20M物理内存必须在0x68000000-0x70000000范围内查找． early_fixmap_shutdown ======================= :: static void __init early_fixmap_shutdown(void) { int i; //获得__end_Of_permanent_fixed_addresses对应的虚拟地址 unsigned long va = fix_to_virt(__end_of_permanent_fixed_addresses - 1); pte_offset_fixmap = pte_offset_late_fixmap; //清除虚拟地址对应的PMD入口 pmd_clear(fixmap_pmd(va)); //刷新tbl local_flush_tlb_kernel_page(va); for(i = 0; i < __end_of_permanent_fixed_addresses; i++) { pte_t *pte; struct map_desc map; //获得FIXMAP区域内的虚拟地址 map.virtual = fix_to_virt(i); //获得虚拟地址对应的PTE入口 pte = pte_offset_early_fixmap(pmd_off_k(map.virtual), map.virtual); //如果PTE为空或者PTE表项不包含L_PTE_MT_DEV_SHARD，那么不为其建立页表，结束本次循环 if(pte_none(*pte) || (pte_val(*pte) & L_PTE_MT_MASK) != L_PTE_MT_DEV_SHARED) continue; // map.pfn = pte_pfn(*pte); map.type = MT_DEVICE; map.length = PAGE_SIZE; //建立页表 create_mapping(&map); } } ``early_fixmap_shutdown`` 作用是为FIXMAP区域建立页表 early_ioremap_init ==================== :: void __init early_ioremap_init(void) { early_ioremap_setup(); } ``early_ioremap_init`` 用于初始化早期的I/O使用的虚拟地址 early_ioremap_setup ===================== :: void __init early_ioremap_setup(void) { int i; for(i = 0; i < FIX_BTMAPS_SLOTS; i++) if(WARN_ON(prev_map[i])) break; for(i = 0; i < FIX_BTMAPS_SLOTS; i++) //将所有SLOT对应的虚拟地址存储在slot_virt数组中 slot_virt[i] = __fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN - NR_FIX_BTMAPS * i); } ``early_ioremap_setup`` 设置早期I/O映射的虚拟地址,函数在FIXMAP内存区域分配了一块虚拟地址给早期的I/O使用, 一个包含FIX_BTMAPS_SLOTS个slot，每个slot包含了NR_FIX_BTMAPS early_init_dt_add_memory_arch ================================= :: //base: 物理内存的基地址 //size: 物理内存的长度 void __init __weak early_init_dt_add_memory_arch(u64 base, u64 size) { const u64 phys_offset = MIN_MEMBLOCK_ADDR; //将基地址和长度与MEMBLOCK管理的最大和最小物理内存信息做检测 if(size < PAGE_SIZE - (base & ~PAGE_MASK)) { return; } if(!PAGE_ALIGNED(base)) { size -= PAGE_SIZE - (base & ~PAGE_MASK); base = PAGE_ALIGN(base); } size &= PAGE_MASK; if(base > MAX_MEMBLOCK_ADDR) return; if(base + size - 1 > MAX_MEMBLOCK_ADDR) size = MAX_MEMBLOCK_ADDR - base + 1; if(base + size < phys_offset) return; if(base < phys_offset) { size -= phys_offset - base; base = phys_offset; } //将物理内存信息更新到MEMBLOCK内存管理器里 memblock_add(base, size); } ``early_init_dt_add_memory_arch`` 用于从DTB中获得内存的基地址和长度之后，进行对齐和检测操作，并将基地址对应 长度的物理内存信息添加到MEMBLOCK内存管理器里 early_init_dt_alloc_reserved_memory_arch ============================================ :: //size: 分配大小 //align: 对齐方式 //start: 可以分配的起始地址 //end: 可以分配的终止地址 //nomap: 指明是否为预留区内存建立页表 //res_base: 用于分配物理内存的起始地址 int __init __weak early_init_dt_alloc_reserved_memory_arch(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t start, phys_addr_t end, bool nomap, phys_addr_t *res_base) { phys_addr_t base; //判断end和align是否符合要求，并处理 end = !end ? MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE : end; align = !align ? SMP_CACHE_BYTES : align; //从指定的物理内存中分配所需要大小的物理内存 base = __memblock_alloc_base(size, align, end); if(!base) return -ENOMEM; //如果分配的地址小于指定的起始地址，则释放申请的内存并退出 if(base < start) { memblock_free(base, size); return -ENOMEM; } //将申请的物理内存地址写入res_base中 *res_base = base; //如果不需要对新分配的物理内存建立页表 if(nomap) return memblock_remove(base, size); return 0; } ``early_init_dt_alloc_reserved_memory_arch`` 用于为DTS中"reseved-memory"节点中的特定预留区分配物理内存，该类预留区不包含"reg"属性， 只包含"size"属性，因此需要对这里预留区分配物理内存 early_init_dt_check_for_initrd ================================== :: //node: 代表chosen节点在dtb区域内的偏移 static void __init early_init_dt_check_for_initrd(unsigned long node) { u64 start, end; int len; const __be32 *prop; //获得linux,initrd-start属性值 prop = of_get_flat_dt_prop(node, "linux,initrd-start", &len); if(!prop) return; start = of_read_number(prop, len/4); //获得linux,initrd-end属性值 prop = of_get_flat_dt_prop(node, "linux,initrd-end", &len); if(!prop) return; end = of_read_number(prop, len/4); //将inird的地址写入全局变量initrd_start, initrd_end中 __early_init_dt_declare_initrd(start, end); phys_initrd_start = start; phys_initrd_size = end - start; } ``early_init_dt_check_for_initrd`` 用于从DTB中读出INITRD信息，并设置INITRD相关的全局变量 __early_init_dt_declare_initrd =================================== :: static void __early_init_dt_declare_initd(unsigned long start, unsigned long end) { if(!IS_ENABLED(CONFIG_ARM64)) { initrd_start = (unsigned long)__va(start); initrd_end = (unsigned long)__va(end); initrd_below_start_ok = 1; } } ``__early_init_dt_declare_initrd`` 用于在系统启动早期，设置INITRD的范围． early_init_dt_reserve_memory_arch ==================================== :: //base: 指向DTB占用物理内存区的起始地址 //size: 大小 //nomap: 是否给DTB占用的物理内存建立页表 int __init __weak early_init_dt_reserve_memory_arch(phys_addr_t base, phys_addr_t size, bool nomap) { if(nomap) return memblock_remove(base, size); return memblock_reserve(base, size); } ``early_init_dt_reserve_memory_arch`` 根据不同的条件，将DTB占用的物理内存加入到MEMBLOCK的指定区域 early_init_dt_scan_chosen =========================== :: //node: dtb中chosen节点在dtb devicetree structure区域内的偏移 //uname: chosen节点的节点名字 //depth: chosen字节点的前套数 //data: 指向cmdline int __init early_init_dt_scan_chosen(unsigned long node, const char *name, int depth, void *data) { int l; const char *p; //检查depth及data有效性 //检查节点名字是否为chosen或chosen@0 if(depth != 1 || !data || (strcmp(uname, "chosen") != 0 && strcmp(uname, "chosen@0") != 0)) return 0; //从dtb的chosen节点中读取并设置initrd相关的数据 early_init_dt_check_for_initrd(node); //读取bootargs属性值，如果存在则拷贝到data p = of_get_flat_dt_prop(node, "bootargs", &l); if(p != NULL && l > 0) strlcpy(data, p, min((int)l, COMMAND_LINE_SIZE)); #ifdef CONFIG_CMDLINE #if defined(CONFIG_CMDLINE_EXTEND) //如果存在CONFIG_CMDLINE_EXTEND宏，则将其中的cmdline拼接到data后 strlcat(data, " ", COMMAND_LINE_SIZE); strlcat(data, CONFIG_CMDLINE, COMMAND_LINE_SIZE); #if defined(CONFIG_CMDLINE_FORCE) strlcpy(CONFIG_CMDLINE, COMMAND_LINE_SIZE); #else if(!((char *)data)[0]) strlcpy(data, CONFIG_CMDLINE, COMMAND_LINE_SIZE); #endif #endif return 1; } ``early_init_dt_scan_chosen`` 用于从DTB的chosen节点中读取bootargs参数并与内核提供的CMDLINE,最终合成系统启动时需要的cmdline. early_init_dt_scan_memory ============================= :: //node: 指向节点的偏移 //uname: 节点名字 //depth: 节点深度 //data: 私有数据 int __init early_init_dt_scan_memory(unsigned long node, const char *uname, int depth, void *data) { //获得当前节点的device_type属性值 const char *type = of_get_flat_dt_prop(node, "device_type", NULL); cosnt __be32 *reg, *endp; int l; bool hotpluggable; //如果属性值不存在或不是memory则直接返回 if(type == NULL || strcmp(type, "memory") != 0) return 0; //读取linux,usable-memory属性值，如果不存在则读取reg属性值 reg = of_get_flat_dt_prop(node, "linux,usable-memory", &l); if(reg == NULL) reg = of_get_flat_dt_prop(node, "reg", &l); if(reg == NULL) return 0; // endp = reg + (1 / sizeof(__be32)); hotpluggable = of_get_flat_dt_prop(node, "hotpluggable", NULL); while((endp - reg) >= (dt_root_addr_cells + dt_root_size_cells)) { u64 base, size; base = dt_mem_next_cell(dt_root_addr_cells, ®); size = dt_mem_next_cell(dt_root_size_cells, ®); if(size == 0) continue; early_init_dt_add_memory_arch(base, size); //如果系统不支持热拔插的内存条则结束本次循环 if(!hotpluggable) continue; } return 0; } ``early_init_dt_scan_memory`` 用于获得DTB memory节点的信息，即物理内存的信息，并将物理内存的信息更新到MEMBLOCK内存分配器中． early_init_dt_sacn_nodes =========================== :: void __init early_init_dt_scan_nodes(void) { int rc = 0; //获得cmdline信息 rc = of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_chosen, boot_command_line); //获得根节点的address-cells和size-cells信息 of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_root, NULL); //获得内存信息 of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_memory, NULL); } ``early_init_dt_scan_nodes`` 用于从DTB获得cmdline信息，以及物理内存信息． early_init_dt_scan_root ========================= :: int __init early_init_dt_scan_root(unsigned long node, const char *uname, int depth, void *data) { const __be32 *prop; //根节点的depth为0，如果非0值直接返回 if(depth != 0) return 0; dt_root_size_cells = OF_ROOT_NODE_SIZE_CELLS_DEFAULT; dt_root_addr_cells = OF_ROOT_NODE_ADDR_CELLS_DEFAULT; prop = of_get_flat_dt_prop(node, "#size-cells", NULL); if(prop) dt_root_size_cells = be32_to_cpup(prop); prop = of_get_flat_dt_prop(node, "#address-cells", NULL); if(prop) dt_root_addr_cells = be32_to_cpup(prop); return 1; } ``early_init_dt_scan_root`` 用于获得根节点#size_cells用于#address-cells对应的属性值 early_init_dt_verify ======================== :: //params: dtb所在的虚拟地址 bool __init early_init_dt_verify(void *params) { if(!params) return false; //检查dtb header的有效性 if(fdt_check_header(params)) return false; //将params参数赋值给initial_boot_params,生成dtb的crc of_fdt_crc32 = crc32_be(~0, initial_boot_params, fdt_totalsize(initial_boot_params)); return true; } ``early_init_dt_verify`` 用于检查dtb的有效性 early_init_fdt_reserve_self ============================== :: void __init early_init_fdt_reserve_self(void) { if(!initial_boot_params) return; early_init_dt_reserve_memory_arch(__pa(initial_boot_params), fdt_totalsize(initial_boot_params), 0); } ``early_init_fdt_reserve_self`` 将dtb将入到MEMBLOCK的预留区内．initial_boot_params指向dtb所在的虚拟地址 early_init_fdt_scan_reserved_mem =================================== :: void __init early_init_fdt_scan_reserved_mem(void) { int n; u64 base, size; //判断initial_boot_params有效性 if(!initial_boot_params) return; //遍历memory reserved mapping区域内的所有预留区 fo(n = 0; ; n++) { //获取区域内的起始地址和长度 fdt_get_mem_rsv(initial_boot_params, n, &base, &size); if(!size) break; //加入到MEMBLOCK分配器的预留区内 early_init_dt_reserve_memory_arch(base, size, 0); } //将dts的reserved-memory节点中子节点对应的预留区加入到系统的reserved_mem数组 of_scan_flat_dt(__fdt_scan_reserved_mem, NULL); fdt_init_reserved_mem(); } ``early_init_fdt_scan_reserved_mem`` 用于将dtb中memory reserved mapping区域内的预留区加入到MEMBLOCK内存分配器的预留区． 并将dts reserved-memory节点的子节点加入到系统预留区，并初始化节点 early_mm_init ================ :: //mdesc: machine_desc结构 void __init early_mm_init(const struct machine_desc *mdesc) { //根据体系设置PTE和PMD在mem_types[]数组中的标志 build_mem_type_table(); //初始化早期的页表 early_paging_init(mdesc); } ``early_mm_init`` 用于初始化简单的页表项PTE和PMD． early_pte_alloc ================= :: //pmd: PMD入口 //addr: 虚拟地址 //prot: 页表标志 static pte_t * __init early_pte_alloc(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long prot) { return arm_pte_alloc(pmd, addr, prot, early_alloc); } ``early_pte_alloc`` 用于内核启动早期，分配并初始化一个PTE页表 early_trap_init ===================== :: //vectors_base: 新异常向量表所在的虚拟地址 void __init early_trap_init(void *vectors_base) { #ifndef CONFIG_CPU_V7M unsigned long vectors = (unsigned long)vectors_base; extern char __stubs_start[], __stubs_end[]; extern char __vectors_start, __vectors_end[]; unsigned i; vectors_page = vectors_base; for(i = 0; i < PAGE_SIZE / sizeof(u32); i++) ((u32 *)vectors_base)[i] = 0xe7fddef1; memcpy((void *)vectors, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start); memcpy((void *)vectors + 0x1000, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start); kuser_init(vectors_base); flush_icache_range(vectors, vectors + PAGE_SIZE * 2); #else #endif } ``early_trap_init`` 用于早期异常向量表的建立． elf_hwcap_fixup ================== :: static void __init elf_hwcap_fixup(void) { unsigned id = read_cpuid_id(); if(read_cpuid_part() == ARM_CPU_PART_ARM1136 && ((id >> 20) & 3) == 0) { elf_hwcap &= ~HWCAP_TLS; return; } if((id & 0x000f0000) != 0x000f0000) return; if(cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) > 1 || (cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR3, 12) == 1 && cpuid_feature_extract(CPUID_EXT_ISAR4, 20) >= 3)) elf_hwcap &= ~HWCAP_SWP; } ``elf_hwcap_fixup`` 用于修改正ARM硬件支持的信息． end_of_stack ============== :: static inline unsigned long *end_of_stack(struct task_struct *p) { #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP return (unsigned long *)((unsigned long)task_thread_info(p) + THREAD_SIZE) - 1; #else return (unsigned long *)(task_thread_info(p) + 1); #endif } ``end_of_stack`` 用于获得进程堆栈栈顶的地址