[转载] linux启动流程分析(2)---内核启动地址的确定

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Author: taoyuetao

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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。