arm linux 从入口到start_kernel 代码详细分析3

2. 确定 machine type

    arch/arm/kernel/head.S中:
00079:  bl __lookup_machine_type  @ r5=machinfo            
00080:  movs r8, r5    @ invalid machine (r5=0)?
00081:  beq __error_a   @ yes, error 'a'

79行: 跳转到__lookup_machine_type函数,在__lookup_machine_type中,会把struct machine_desc的基地址(machine type)存储在r5中
80,81行: 将r5中的 machine_desc的基地址存储到r8中,并判断r5是否是0,如果是0,说明是无效的machine type,跳转到__error_a(出错)

__lookup_machine_type 函数
下面我们分析__lookup_machine_type 函数:

        arch/arm/kernel/head-common.S中:
      
00176:  .long __proc_info_begin
00177:  .long __proc_info_end
00178: 3: .long .
00179:  .long __arch_info_begin
00180:  .long __arch_info_end
00181:
00182:  
00193:  .type __lookup_machine_type, %function
00194: __lookup_machine_type:
00195:  adr r3, 3b
00196:  ldmia r3, {r4, r5, r6}
00197:  sub r3, r3, r4   @ get offset between virt&phys
00198:  add r5, r5, r3   @ convert virt addresses to
00199:  add r6, r6, r3   @ physical address space
00200: 1: ldr r3, [r5, #MACHINFO_TYPE] @ get machine type
00201:  teq r3, r1    @ matches loader number?
00202:  beq 2f    @ found
00203:  add r5, r5, #SIZEOF_MACHINE_DESC @ next machine_desc
00204:  cmp r5, r6
00205:  blo 1b
00206:  mov r5, #0    @ unknown machine
00207: 2: mov pc, lr

193, 194行: 函数声明
195行: 取地址指令,这里的3b是向后symbol名称是3的位置,即第178行,将该地址存入r3.
        和上面我们对__lookup_processor_type 函数的分析相同,r3中存放的是3b处物理地址.
196行: r3是3b处的地址,因而执行完后:
        r4存的是 3b处的地址
        r5存的是__arch_info_begin 的地址
        r6存的是__arch_info_end 的地址

arm linux 从入口到start_kernel 代码分析
        __arch_info_begin 和 __arch_info_end是在 arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S中:

        00034:  __arch_info_begin = .;
        00035:   *(.arch.info.init)
        00036:  __arch_info_end = .;
    

        这里是声明了两个变量:__arch_info_begin 和 __arch_info_end,其中等号后面的"."是location counter(详细内容请参考ld.info)
        这三行的意思是: __arch_info_begin 的位置上,放置所有文件中的 ".arch.info.init" 段的内容,然后紧接着是 __arch_info_end 的位置.

        kernel 使用struct machine_desc 来描述 machine type.
        在 include/asm-arm/mach/arch.h 中:

        00017: struct machine_desc {
        00018:  
        00022:  unsigned int  nr;  
        00023:  unsigned int  phys_io;
        00024:  unsigned int  io_pg_offst;
        00026:
        00027:  const char  *name;  
        00028:  unsigned long  boot_params;
        00029:
        00030:  unsigned int  video_start;
        00031:  unsigned int  video_end;
        00032:
        00033:  unsigned int  reserve_lp0 :1;
        00034:  unsigned int  reserve_lp1 :1;
        00035:  unsigned int  reserve_lp2 :1;
        00036:  unsigned int  soft_reboot :1;
        00037:  void   (*fixup)(struct machine_desc *,
        00038:       struct tag *, char **,
        00039:       struct meminfo *);
        00040:  void   (*map_io)(void);
        00041:  void   (*init_irq)(void);
        00042:  struct sys_timer *timer;  
        00043:  void   (*init_machine)(void);
        00044: };
        00045:
        00046:
        00050: #define MACHINE_START(_type,_name)   \
        00051: static const struct machine_desc __mach_desc_##_type \
        00052:  __attribute_used__     \
        00053:  __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = { \
        00054:  .nr  = MACH_TYPE_##_type,  \
        00055:  .name  = _name,
        00056:
        00057: #define MACHINE_END    \
        00058: };      
      
        内核中,一般使用宏MACHINE_START来定义machine type.
        对于at91, 在 arch/arm/mach-at91rm9200/board-ek.c 中:
        00137: MACHINE_START(AT91RM9200EK, "Atmel AT91RM9200-EK")
        00138:  
        00139:  .phys_io = AT91_BASE_SYS,
        00140:  .io_pg_offst = (AT91_VA_BASE_SYS >> 18) & 0xfffc,
        00141:  .boot_params = AT91_SDRAM_BASE + 0x100,
        00142:  .timer  = &at91rm9200_timer,
        00143:  .map_io  = ek_map_io,
        00144:  .init_irq = ek_init_irq,
        00145:  .init_machine = ek_board_init,
        00146: MACHINE_END


197行: r3中存储的是3b处的物理地址,而r4中存储的是3b处的虚拟地址,这里计算处物理地址和虚拟地址的差值,保存到r3中
198行: 将r5存储的虚拟地址(__arch_info_begin)转换成物理地址            
199行: 将r6存储的虚拟地址(__arch_info_end)转换成物理地址            
200行: MACHINFO_TYPE 在 arch/arm/kernel/asm-offset.c 101行定义, 这里是取 struct machine_desc中的nr(architecture number) 到r3中
201行: 将r3中取到的machine type 和 r1中的 machine type(见前面的"启动条件")进行比较
202行: 如果相同,说明找到了对应的machine type,跳转到207行的2f处,此时r5中存储了对应的struct machine_desc的基地址
203行: (不相同), 取下一个machine_desc的地址
204行: 和r6进行比较,检查是否到了__arch_info_end.
205行: 如果不相同,说明还有machine_desc,返回200行继续查找.
206行: 执行到这里,说明所有的machind_desc都查找完了,并且没有找到匹配的, 将r5设置成0(unknown machine).
207行: 返回