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  • <<原创>> linux启动分析(2)内核启动地址的确定(转载)

    http://blogold.chinaunix.net/u/31100/showart_244622.html (转载)

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    Author: taoyuetao
    Email: tao_yuetao@yahoo.com.cn
    Blog: taoyuetao.cublog.cn

    2006-11-03

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    内核编译链接过程是依靠vmlinux.lds文件,以arm为例vmlinux.lds文件位于kernel/arch/arm/vmlinux.lds,
    但是该文件是由vmlinux-armv.lds.in生成的,根据编译选项的不同源文件还可以是vmlinux-armo.lds.in,
    vmlinux-armv-xip.lds.in。

    vmlinux-armv.lds的生成过程在kernel/arch/arm/Makefile中

    LDSCRIPT     = arch/arm/vmlinux-armv.lds.in

    arch/arm/vmlinux.lds: arch/arm/Makefile $(LDSCRIPT) \
    $(wildcard include/config/cpu/32.h) \
    $(wildcard include/config/cpu/26.h) \
    $(wildcard include/config/arch/*.h)
    @echo '  Generating $@'
    @sed 's/TEXTADDR/$(TEXTADDR)/;s/DATAADDR/$(DATAADDR)/' $(LDSCRIPT) >$@

    vmlinux-armv.lds.in文件的内容:

    OUTPUT_ARCH(arm)
    ENTRY(stext)
    SECTIONS
    {
        . = TEXTADDR;
        .init : {           /* Init code and data       */
            _stext = .;
            __init_begin = .;
                *(.text.init)
            __proc_info_begin = .;
                *(.proc.info)
            __proc_info_end = .;
            __arch_info_begin = .;
                *(.arch.info)
            __arch_info_end = .;
            __tagtable_begin = .;
                *(.taglist)
            __tagtable_end = .;
                *(.data.init)
            . = ALIGN(16);
            __setup_start = .;
                *(.setup.init)
            __setup_end = .;
            __initcall_start = .;
                *(.initcall.init)
            __initcall_end = .;
            . = ALIGN(4096);
            __init_end = .;
        }
    其中TEXTADDR就是内核启动的虚拟地址,定义在kernel/arch/arm/Makefile中:
    ifeq ($(CONFIG_CPU_32),y)
    PROCESSOR    = armv
    TEXTADDR     = 0xC0008000
    LDSCRIPT     = arch/arm/vmlinux-armv.lds.in
    endif
    需要注意的是这里是虚拟地址而不是物理地址。

    一般情况下都在生成vmlinux后,再对内核进行压缩成为zImage,压缩的目录是kernel/arch/arm/boot。
    下载到flash中的是压缩后的zImage文件,zImage是由压缩后的vmlinux和解压缩程序组成,如下图所示:

                |-----------------|\    |-----------------|
                |                 | \   |                 |
                |                 |  \  | decompress code |
                |     vmlinux     |   \ |-----------------|    zImage
                |                 |    \|                 |
                |                 |     |                 |
                |                 |     |                 |   
                |                 |     |                 |
                |                 |    /|-----------------|
                |                 |   /
                |                 |  /
                |                 | /
                |-----------------|/
    zImage链接脚本也叫做vmlinux.lds,位于kernel/arch/arm/boot/compressed。
    是由同一目录下的vmlinux.lds.in文件生成的,内容如下:
    OUTPUT_ARCH(arm)
    ENTRY(_start)
    SECTIONS
    {
       . = LOAD_ADDR;
       _load_addr = .;
       . = TEXT_START;
       _text = .;
       .text : {
         _start = .;
    其中LOAD_ADDR就是zImage中解压缩代码的ram偏移地址,TEXT_START是内核ram启动的偏移地址,这个地址是物理地址。
    在kernel/arch/arm/boot/Makefile文件中定义了:
    ZTEXTADDR   =0
    ZRELADDR     = 0xa0008000

    ZTEXTADDR就是解压缩代码的ram偏移地址,ZRELADDR是内核ram启动的偏移地址,这里看到指定ZTEXTADDR的地址为0,
    明显是不正确的,因为我的平台上的ram起始地址是0xa0000000,在Makefile文件中看到了对该地址设置的几行注释:
    # We now have a PIC decompressor implementation.  Decompressors running
    # from RAM should not define ZTEXTADDR.  Decompressors running directly
    # from ROM or Flash must define ZTEXTADDR (preferably via the config)
    他的意识是如果是在ram中进行解压缩时,不用指定它在ram中的运行地址,如果是在flash中就必须指定他的地址。所以
    这里将ZTEXTADDR指定为0,也就是没有真正指定地址。

    在kernel/arch/arm/boot/compressed/Makefile文件有一行脚本:
    SEDFLAGS    = s/TEXT_START/$(ZTEXTADDR)/;s/LOAD_ADDR/$(ZRELADDR)/;s/BSS_START/$(ZBSSADDR)/
    使得TEXT_START = ZTEXTADDR,LOAD_ADDR = ZRELADDR。

    这样vmlinux.lds的生成过程如下:
    vmlinux.lds:    vmlinux.lds.in Makefile $(TOPDIR)/arch/$(ARCH)/boot/Makefile $(TOPDIR)/.config
    @sed "$(SEDFLAGS)" < vmlinux.lds.in > $@
    以上就是我对内核启动地址的分析,总结一下内核启动地址的设置:
    1、设置kernel/arch/arm/Makefile文件中的
       TEXTADDR     = 0xC0008000
       内核启动的虚拟地址
    2、设置kernel/arch/arm/boot/Makefile文件中的
       ZRELADDR     = 0xa0008000
       内核启动的物理地址
       如果需要从flash中启动还需要设置
       ZTEXTADDR地址。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cute/p/2092638.html
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