ucLinux内核移植相关代码分析

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1、ucLinux内核移植相关代码分析     本文通过整理之前研发的一个项目(ARM7TDMI+uCLinux)，分析内核启动过程及需要修改的文件，以供内核移植者参考。整理过程中也同时参考了众多网友的帖子，在此谢过。由于整理过程匆忙，难免错误及讲解的不够清楚之处，请各位网友指正，这里提前谢过。本文分以下部分进行介绍：1. Bootloader及内核解压2. 内核启动方式介绍3. 内核启动地址的确定4. arch/armnommu/kernel/head-armv.S分析5. start_kernel()函数分析1.Bootloader及内核解

2、压     Bootloader将内核加载到内存中，设定一些寄存器，然后将控制权交由内核，该过程中，关闭MMU功能。通常，内核都是以压缩的方式存放，如zImage，这里有两种解压方法：使用内核自解压程序。arch/arm/boot/compressed/head.S或arch/arm/boot/compressed/head-xxxxx.Sarch/arm/boot/compressed/misc.c在Bootloader中增加解压功能。使用该方法时内核不需要带有自解压功能，而使用Bootloader中的解压程序代替内核自解压程序。其工作过

3、程与内核自解压过程相似：Bootloader把压缩方式的内核解压到内存中，然后跳转到内核入口处开始执行。2.几种内核启动方式介绍XIP(EXECUTEINPLACE)是指直接从存放代码的位置上启动运行。2.1非压缩，非XIP非XIP方式是指在运行之前需对代码进行重定位。该类型的内核以非压缩方式存放在Flash中，启动时由Bootloader加载到内存后运行。2.2非压缩，XIP该类型的内核以非压缩格式存放在ROM/Flash中，不需要加载到内存就能运行，Bootloader直接跳转到其存放地址执行。Data段复制和BSS段清零的工作由内核自

4、己完成。这种启动方式常用于内存空间有限的系统中，另外，程序在ROM/Flash中运行的速度相对较慢。2.3RAM自解压压缩格式的内核由开头一段自解压代码和压缩内核数据组成，由于以压缩格式存放，内核只能以非XIP方式运行。RAM自解压过程如下：压缩内核存放于ROM/Flash中，Bootloader启动后加载到内存中的临时空间，然后跳转到压缩内核入口地址执行自解压代码，内核被解压到最终的目的地址然后运行。压缩内核所占据的临时空间随后被Linux回收利用。这种方式的内核在嵌入式产品中较为常见。2.4ROM自解压解压缩代码也能够以XIP的方式在R

5、OM/Flash中运行。ROM自解压过程如下：压缩内核存放在ROM/Flash中，不需要加载到内存就能运行，Bootloader直接跳转到其存放地址执行其自解压代码，将压缩内核解压到最终的目的地址并运行。ROM自解压方式存放的内核解压缩速度慢，而且也不能节省内存空间。3.内核启动地址的确定内核自解压方式Head.S/head-XXX.S获得内核解压后首地址ZREALADDR，然后解压内核，并把解压后的内核放在ZREALADDR的位置上，最后跳转到ZREALADDR地址上，开始真正的内核启动。arch/armnommu/boot/Makefi

6、le，定义ZRELADDR和ZTEXTADDR。ZTEXTADDR是自解压代码的起始地址，如果从内存启动内核，设置为0即可，如果从Rom/Flash启动，则设置ZTEXTADDR为相应的值。ZRELADDR是内核解压缩后的执行地址。arch/armnommu/boot/compressed/vmlinux.ld,引用LOAD_ADDR和TEXT_START。arch/armnommu/boot/compressed/Makefile,通过如下一行：SEDFLAGS=s/TEXT_START/$(ZTEXTADDR)/;s/LOAD_ADDR

7、/$(ZRELADDR)/;使得TEXT_START=ZTEXTADDR，LOAD_ADDR=ZRELADDR。说明：执行完decompress_kernel函数后,代码跳回head.S/head-XXX.S中,检查解压缩之后的kernel起始地址是否紧挨着kernelimage。如果是,beqcall_kernel,执行解压后的kernel。如果解压缩之后的kernel起始地址不是紧挨着kernelimage,则执行relocate,将其拷贝到紧接着kernelimage的地方,然后跳转,执行解压后的kernel。Bootloader解压

8、方式Bootloader把解压后的内核放在内存的TEXTADDR位置上，然后跳转到TEXTADDR位置上，开始内核启动。arch/armnommu/Makefile，一般设置TE