bootloader
ARM Linux启动流程大致为：bootloader ---->kernel---->root filesystem。bootloader 是一上电就拿到cpu 的控制权的，而bootloader实现了硬件的初始化，为kernel的运行创造好条件。
那么bootloader一般都会做些什么
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硬件初始化
- 屏蔽所有的中断/关闭处理器内部指令/数据cache等.
- 初始化一个串口为调试串口。用于输出信息。
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初始化RAM
- kernel一般会在RAM中运行，所以需要设置和初始化RAM.
- 设置CPU的控制寄存器参数，以便正常使用RAM，以及检测RAM大小。
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检测处理器类型
- Bootloader在调用Linux内核前必须检测系统的处理器类型，并将其保存到某个常量中提供给Linux内核。
- Linux内核在启动过程中会根据该处理器类型调用相应的初始化程序。
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设置linux的启动参数
Bootloader在执行过程中必须设置和初始化Linux的内核启动参数。bootloader需要传很多参数给kernel,对我们来说，我们在开发的时候，经常更换硬件芯片，我们需要在软件上实现兼容，就需要把芯片的信息从bootloader传到kernel。
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调用linux内核映像
如果Linux内核存放在Flash中，并且可直接在上面运行（这里的Flash指NorFlash），那么可直接跳转到内核中去执行。但由于在Flash中执行代码会有种种限制，而且速度也远不及RAM快，所以一般的嵌入式系统都是将Linux内核拷贝到RAM中，然后跳转到RAM中去执行。
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【实现细节】
工作在启动加载模式时，uboot会自动执行bootcmd命令，
比如：
bootcmd=“nand read 0x100000 0x80000000 0x300000; bootm 0x80000000”
uboot首先把内核镜像拷贝到内存地址为0x80000000的地方，然后执行bootm 0x80000000命令。
bootm命令实际上调用的是do_bootm_linux函数：
内核调用函数：theKernel (0,bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params);
the kernel其实不是个函数,而是指向内核入口地址的指针,把它强行转化为带三个参数的函数指针,会把三个参数保存到通用寄存器中,实现了向kernel传递信息的功能,在这个例子里,会把R0赋值为0,R1赋值为机器号 R2赋值为启动参数数据结构的首地址。
r0,r1,r2三个寄存器的设置
bootloader启动内核时,会设置r0,r1,r2三个寄存器,
r0一般设置为0；
r1一般设置为machine id (在使用设备树时该参数没有被使用)；
r2一般设置ATAGS或DTB的开始地址；
这里的machine id，是让内核知道是哪个CPU，从而调用对应的初始化函数。
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以前没有使用设备树时，需要bootloader传一个machine id给内核，现在使用设备树的话，这个参数就不需要设置了。
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r2要么是以前的ATAGS开始地址，要么是现在使用设备树后的DTB文件开始地址。
【继续深入】
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uboot会把machine_id传给内核，内核启动的时候会根据这个machine_id来比较内核machine_desc(机器描述结构体)中的.nr，如果相等，就选中了对应的machine_desc(机器描述结构体)），然后调用machine_desc(机器描述结构体)中的.init(初始化函数)。
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在设备树中它有一项，在根节点中有model、compatible，设备树就会根据compatible属性（是一系列的字符串），内核就是根据这一系列的字符串找到匹配的machine_desc，
model = "SMDK24440";
compatible = "samsung,smdk2440", "samsung,smdk2410","samsung,smdk24xx;
1、需要在设备树文件中声明，单板需要什么样的machine_desc，(可以是一系列的字符串，kernel会从左到右匹配这些字符串，一直找到匹配的为止)；
2、kernel中需要表明每个machine_desc需要表明它能支持哪些单板，用字符串表明支持哪些单板。
static const char *const smdk2440_dt_compat[] __initconst = { //可以写入一个或者多个单板的名字
"samsung,smdk2440", //表示一种单板
NULL
};
MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440")
/* Maintainer: Ben Dooks <ben-linux@fluff.org> */
.atag_offset = 0x100,
.dt_compat = smdk2440_dt_compat, //支持哪些单板
.init_irq = s3c2440_init_irq,
.map_io = smdk2440_map_io,
.init_machine = smdk2440_machine_init,
.init_time = smdk2440_init_time,
MACHINE_END
MACHINE_START和 MACHINE_END实际上被展开成一个结构体
#defineMACHINE_START(_type,_name) \
staticconst struct machine_desc __mach_desc_##_type \
__used \
__attribute__((__section__(".arch.info.init")))= { \
.nr =MACH_TYPE_##_type, \
.name =_name,
#defineMACHINE_END \
};
3、kernel有多个machine_desc跟设备树文件dts中的compatible 吻合，选择哪个？
设备树文件dts中compatible(属性值)从左到右的属性值与kernel中的machine_desc结构体中的dt_compat成员进行比较，匹配成功之后就不会再进行匹配（设备书的属性值从左右匹配优先级依次降低）。
从内核的第一个执行文件head.S开始分析
a. __lookup_processor_type : 使用汇编指令读取CPU ID, 根据该ID找到对应的proc_info_list结构体(里面含有这类CPU的初始化函数、信息)
b. __vet_atags : 判断是否存在可用的ATAGS或DTB
c. __create_page_tables : 创建页表, 即创建虚拟地址和物理地址的映射关系
d. __enable_mmu : 使能MMU, 以后就要使用虚拟地址了
e. __mmap_switched : 上述函数里将会调用__mmap_switched
f. 把bootloader传入的r2参数, 保存到变量__atags_pointer中
g. 调用C函数start_kernel
start_kernel的调用过程如下：
start_kernel // init/main.c
setup_arch(&command_line); // arch/arm/kernel/setup.c
mdesc = setup_machine_fdt(__atags_pointer); // arch/arm/kernel/devtree.c
early_init_dt_verify(phys_to_virt(dt_phys) // 判断是否有效的dtb, drivers/of/ftd.c
initial_boot_params = params;
mdesc = of_flat_dt_match_machine(mdesc_best, arch_get_next_mach); // 找到最匹配的machine_desc, drivers/of/ftd.c
while ((data = get_next_compat(&compat))) {
score = of_flat_dt_match(dt_root, compat);
if (score > 0 && score < best_score) {
best_data = data;
best_score = score;
}
}
machine_desc = mdesc;
注意：
C语言中的变量在汇编语言中出现，变量名表示的是变量的地址
unsigned int processor_id; ---->setup.c
long processor_id ---->表示的是变量的地址
