primary_switch ================== :: __primary_switch: #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE mov x19, x0 //上一步__cpu_setup中，x0保存了SCTLR_EL1_SET, //此处将x0中的值保存到x19中 mrs x20, sctlr_el1 //将sctlr_el1保存到x20中 #endif adrp x1, init_pg_dir //将kernel image映射的页表地址保存到x1中 bl __enable_mmu //打开MMU ``__enable_mmu`` 定义如下 主要完成以下任务 - 将idmap_pg_dir的物理地址映射到TTBR0; - 将init_pg_dir的物理地址设置到TTBR1 - 用SCTLR_EL1_SET来设置sctlr_el1来开启MMU :: /* * Enable the MMU. * * x0 = SCTLR_EL1 value for turning on the MMU. * x1 = TTBR1_EL1 value * * Returns to the caller via x30/lr. This requires the caller to be covered * by the .idmap.text section. * * Checks if the selected granule size is supported by the CPU. * If it isn't, park the CPU */ SYM_FUNC_START(__enable_mmu) mrs x2, ID_AA64MMFR0_EL1 ubfx x2, x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SHIFT, 4 cmp x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SUPPORTED b.ne __no_granule_support update_early_cpu_boot_status 0, x2, x3 adrp x2, idmap_pg_dir phys_to_ttbr x1, x1 phys_to_ttbr x2, x2 msr ttbr0_el1, x2 // load TTBR0 offset_ttbr1 x1, x3 msr ttbr1_el1, x1 // load TTBR1 isb msr sctlr_el1, x0 isb /* * Invalidate the local I-cache so that any instructions fetched * speculatively from the PoC are discarded, since they may have * been dynamically patched at the PoU. */ ic iallu dsb nsh isb ret SYM_FUNC_END(__enable_mmu) 重定位kernel :: #ifdef CONFIG_RELOCATABLE bl __relocate_kernel #endif **__relocate_kernel片段1** :: /* * Iterate over each entry in the relocation table, and apply the * relocations in place. */ ldr w9, =__rela_offset // offset to reloc table ldr w10, =__rela_size // size of reloc table #arch/arm64/kernel/vmlinux.lds.S中定义 .rela.dyn : ALIGN(8) { *(.rela .rela*) } __rela_offset = ABSOLUTE(ADDR(.rela.dyn) - KIMAGE_VADDR); __rela_size = SIZEOF(.rela.dyn); .rela.dyn区域的起始地址相对kernel image的偏移以及大小w9, w10中 **__relocate_kernel片段2** :: mov_q x11, KIMAGE_VADDR //x11保存了KIMAGE_VADDR(__text链接地址)，是Kernel Image的起始虚拟地址 add x11, x11, x23 //通过与之计算的x23(保存了__text 2M对齐的偏移量，一般为0)，进行2M对齐 add x9, x9, x11 //x9保存了.rela.dyn区域的链接地址 add x10, x9, x10 //x10保存了.rela.dyn的结束地址 **__relocate_kernel片段3** :: 0: cmp x9, x10 b.hs 1f ldp x12, x13, [x9], #24 //获取entry的link addr和link flag ldr x14, [x9, #-8] //获取entry的link value cmp w13, #R_AARCH64_RELATIVE //判断link flag, 获取重定位类型 b.ne 0b add x14, x14, x23 // relocate str x14, [x12, x23] //执行重定位，用link value 修改link addr中的值 b 0b //通过循环将所有的动态链接符号执行重定位 1: ret .. note:: - 重定位是连接符号引用与符号定义的过程。例如，程序调用函数时，关联的调用指令必须在执行时将控制权转移到正确的目标地址。 可重定位文件必须包含说明如何修改其节内容的信息。通过此信息，可执行文件和共享目标文件可包含进程的程序映像的正确信息。重定位项即这些数据. - 什么是.rela.dyn段？该节保存的是重定位信息，数据内容是包含带有显示加数的重定位条目，每个条目固定大小(24个字节). .rela.dyn在动态链接 的目标文件中保存的是需要被重定位的变量数据 - .rela.dyn中包含很多entry, 每个entry有24个字节，用于描述一个可重定位符号 :: typedef struct { Elf64_Addr r_offset; // 需要修改的地址（偏移量） Elf64_Xword r_info; // 符号信息和重定位类型 Elf64_Sxword r_addend; // 添加的常量值（如果有的话） } Elf64_Rela; +----------------+-----------------------------------+----------------- | 64 bit | 64 bit | 64 bit | ... +----------------+-----------------------------------+----------------- | sym0 link addr | sym0 reloc flag | sym0 link value | sym1 link ... +----------------+-----------------------------------+----------------- .. note:: 对于ARM64架构，常见的重定位类型包括 - R_AARCH64_ABS64: 64位绝对地址 - R_AARCH64_GLOB_DAT: 全局数据符号 - R_AARCH64_JUMP_SLOT: 跳转插槽，通常用于函数指针 - R_AARCH64_RELATIVE: 与程序基地址相关的重定位 通过反编译vmlinux，可以看到.rela.dyn段的内容 :: 4485578 ffff800011280e20 <.rela.dyn>: 4485579 ffff800011280e20: 10044768 .word 0x10044768 //link addr 4485580 ffff800011280e24: ffff8000 .word 0xffff8000 4485581 ffff800011280e28: 00000403 .word 0x00000403 //reloc flag 4485582 ffff800011280e2c: 00000000 .word 0x00000000 4485583 ffff800011280e30: 10047dd8 .word 0x10047dd8 //link value 4485584 ffff800011280e34: ffff8000 .word 0xffff8000 4485585 ffff800011280e38: 10044770 .word 0x10044770 4485586 ffff800011280e3c: ffff8000 .word 0xffff8000 4485587 ffff800011280e40: 00000403 .word 0x00000403 ....... :: ldr x8, =__primary_switched adrp x0, __PHYS_OFFSET br x8 ENDPROC(__primary_switch)