基于mips架构的smp启动过程（1）

内核的启动是一个复杂的过程，它几乎是“包罗万象”：内存管理、进程管理、中断管理、外设等等都需要在启动过程中进行初始化和配置。因而我们只把我们关心的部分抽取出来进行解剖，效果更加清晰明了。

这里要讨论的架构和内核都是特定的：mips 架构 + kernel 3.18。

1、内核启动前的状态

对于smp的机器，拿mips来说，有些架构4个core，有些架构有8个core，每个core又有多个(有些是2个有些是4个)称为hwthread的执行单元，这样整个系统就有core_n * hwthread_n=m个执行单元，我们就说有m个cpu或者m个核，后面为了方便说明，就称作cpux。

内核启动之前整个系统一般是在uboot或者booloader中，多数情况下这个时候只有一个主核cpu0在运行，其他的核我们称为从核，是处于一种睡眠状态的。当我们加载内核镜像并启动内核时是只有主核在统治整个过程。

2、为从核打基础

前面讲到内核是由主核cpu0来启动的。对于smp系统，主核除了完成必要的初始化还要安顿好其他的从核，这一大家子都是cpu，可是一个都不能少的。

主核从entry_point的汇编代码跳入到内核start_kernel后，开始一些准备工作，然后再进入到setup_arch 开始他为smp 从核的首次准备-----为从核的启动打基础。

首先，将nlm_reset_entry代码拷贝到内存的reset入口点-----即0x1fc00000处。系统在上电或者reset之后cpu都要跳转到reset入口点开始取指、执行-----通常在mips体系架构中这个reset内存物理地址是固定的0x1fc00000，这个物理地址需要通过CKSEG1ADDR()宏转换成程序可以使用的虚拟地址。这样reset入口点存放的是nlm_reset_entry函数的代码的拷贝，cpu在reset之后将会跳转到这里执行nlm_reset_entry函数的拷贝。

其次，reset入口准备好了，接下来就是让从核reset。这里的从核进入reset的过程分为两个步骤：第一，对于那些cpu0的sibling cpus(即core0上除了hwthread 0外的其他hwthread)，那么无需进行cpu reset，主核直接跳转的reset区域，通过写thread_mod控制寄存器让这些sibling cpus 进行必要的初始化，最终这些sibling cpus会执行wait操作进入到一种类似睡眠的状态；第二，core0上的cpus都reset完毕后，主核对其他每一个core写对应core_x的cpu_reset寄存器，cpu_reset寄存器一旦被(一般是写0触发)之后对应core的第一个hwthread就跳转到reset入口点执行，这个reset入口点拷贝的nlm_reset_entry函数不仅要初始化当前执行cpu的状态和配置，如果是core_x的第一个hwthread还会像cpu0一样写thread_mod控制寄存器，以唤醒它的sibling cpus，sibling cpus也会去初始化自己，然后大家都进入到wait睡眠状态。这样一来，除了cpu0外，所有的从核cpu都几乎走了一遍reset，最后还将自己给wait睡眠起来。

从核被暂时安顿好之后，主核还要做一些善后工作。在前一阶段从核进行reset初始化的过程中，会设置一个标志位：cpu_ready[i]。这个cpu_ready可以看成一个unsigned long型数组，数组的起始位置是固定的，被设置在reset入口点后面一定的距离处(有些mip架构设置的是距离reset入口点3k处，视具体架构而定)。数组元素的个数就是smp系统中cpu的个数，每个元素代表一个标志，初始时这些标志都是0，从核reset初始化时将这些标志置1。

此时主核cpu0根据cpu_ready数组置位的情况设置一系列的mask：phys_cpu_present_mask、__cpu_number_map，__cpu_logical_map，cpu_possible_mask以及nlm_nodes[0]->cpumask。

然后还要BOOT_NMI_HANDLER设置成nlm_boot_secondary_cpus处理函数。这样smp的初始化暂时告一段落，后面会后更多的内容来真正完成smp多个核的初始化。