Android bootloader(LK)启动流程
2017-07-14 15:22
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LK是什么
LK 流程分析
kmain()
kmain 主要做两件事:1、本身 lk 这个系统模块的初始化;2、boot 的启动初始化动作。
以上与 boot 启动初始化相关函数是arch_early_init、 platform_early_init 、bootstrap2,这些是启动的重点,我们下面慢慢来看。
arch_early_init()
platform_early_init()
平台相关初始化不同平台不同的初始化下面是msm7x30
bootstrap2
bootstrap2在kmain的末尾以线程方式开启。主要分三步:platform_init、target_init、apps_init。
aboot_init
boot_linux_from_flash
LK是什么
LK 是 Little Kernel 它是 appsbl (Applications ARM Boot Loader)流程代码 ,little kernel 是小内核小操作系统。 LK 代码 在 bootable/bootloadler/lk 目录下 LK 代码结构 +app // 应用相关 +arch // arm 体系 +dev // 设备相关 +include // 头文件 +kernel // lk系统相关 +platform // 相关驱动 +projiect // makefile文件 +scripts // Jtag 脚本 +target // 具体板子相关
LK 流程分析
在 bootable/bootloadler/lk/arch/arm/ssystem-onesegment.ld 连接文件中 ENTRY(_start)指定 LK 从_start 函数开始,_start 在 lk/arch/crt0.S中 。crt0.S 主要做一些基本的 CPU 的初始化再通过 bl kmain ;跳转到 C 代码中。 kmain 在 lk/kernel/main.c 中
kmain()
kmain 主要做两件事:1、本身 lk 这个系统模块的初始化;2、boot 的启动初始化动作。
kmain 源码分析: void kmain() { 1.初始化进程(lk 中的简单进程)相关结构体。 thread_init_early(); 2.做一些如 关闭 cache,使能 mmu 的 arm 相关工作。 arch_early_init(); 3.相关平台的早期初始化 platform_early_init(); 4.现在就一个函数跳转,初始化UART(板子相关) target_early_init(); 5.构造函数相关初始化 call_constructors(); 6.lk系统相关的堆栈初始化 heap_init(); 7.简短的初始化定时器对象 thread_init(); 8.lk系统控制器初始化(相关事件初始化) dpc_init(); 9.初始化lk中的定时器 timer_init(); 10.新建线程入口函数 bootstrap2 用于boot 工作(重点) thread_resume(thread_create("bootstrap2", &bootstrap2, NULL, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE)); }
以上与 boot 启动初始化相关函数是arch_early_init、 platform_early_init 、bootstrap2,这些是启动的重点,我们下面慢慢来看。
arch_early_init()
体系架构相关的初始化我们一般用的 ARM 体系 1.关闭cache arch_disable_cache(UCACHE); 2.设置向量基地址(中断相关) set_vector_base(MEMBASE); 3.初始化MMU arm_mmu_init(); 4.初始化MMU映射__平台相关 platform_init_mmu_mappings(); 5.开启cache arch_enable_cache(UCACHE) 6.使能 cp10 和 cp11 __asm__ volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 2" : "=r" (val)); val |= (3<<22)|(3<<20); __asm__ volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 2" :: "r" (val)); 7.设置使能 fpexc 位 (中断相关) __asm__ volatile("mrc p10, 7, %0, c8, c0, 0" : "=r" (val)); val |= (1<<30); __asm__ volatile("mcr p10, 7, %0, c8, c0, 0" :: "r" (val)); 8.使能循环计数寄存器 __asm__ volatile("mrc p15, 0, %0, c9, c12, 0" : "=r" (en)); en &= ~(1<<3); /*循环计算每个周期*/ en |= 1; __asm__ volatile("mcr p15, 0, %0, c9, c12, 0" :: "r" (en)); 9.使能循环计数器 en = (1<<31); __asm__ volatile("mcr p15, 0, %0, c9, c12, 1" :: "r" (en));
platform_early_init()
平台相关初始化不同平台不同的初始化下面是msm7x30
1.初始化中断 platform_init_interrupts(); 2.初始化定时器 platform_init_timer();
bootstrap2
bootstrap2在kmain的末尾以线程方式开启。主要分三步:platform_init、target_init、apps_init。
1.platform_init platform_init 中主要是函数 acpu_clock_init。 在 acpu_clock_init 对 arm11 进行系统时钟设置,超频 2.target_init 针对硬件平台进行设置。主要对 arm9 和 arm11 的分区表进行整合,初始化flash和读取FLASH信息 3.apps_init apps_init 是关键,对 LK 中所谓 app 初始化并运行起来,而 aboot_init 就将在这里开始被运行,Android Linux 内核的加载工作就在 aboot_init 中完成的 。
aboot_init
1.设置NAND/EMMC读取信息页面大小 if (target_is_emmc_boot()) { page_size = 2048; page_mask = page_size - 1; } else { page_size = flash_page_size(); page_mask = page_size - 1; } 2.读取按键信息,判断是正常开机,还是进入 fastboot ,还是进入recovery 模式 。。。。。。。。。 通过一系列的 if (keys_get_state() == XXX) 判断 。。。。。。。。。 3.从 nand 中加载 内核 boot_linux_from_flash(); partition_dump(); sz = target_get_max_flash_size(); fastboot_init(target_get_scratch_address(), sz); udc_start(); // 开始 USB 协议
boot_linux_from_flash
主要是内核的加载过程,我们的 boot.img 包含:kernel 头、kernel、ramdisk、second stage(可以没有)。 1.读取boot 头部 flash_read(p, offset, raw_header, 2048) offset += 2048; 2.读取 内核 memcmp(hdr->magic, BOOT_MAGIC, BOOT_MAGIC_SIZE) n = (hdr->kernel_size + (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1)); flash_read(p, offset, (void*) hdr->kernel_addr, n) offset += n; 3.读取 ramdisk n = (hdr->ramdisk_size + (FLASH_PAGE_SIZE - 1)) & (~(FLASH_PAGE_SIZE - 1)); flash_read(p, offset, (void*) hdr->ramdisk_addr, n) offset += n; 4.启动内核, boot_linux();//在boot_linux 中entry(0,machtype,tags);从kernel加载在内核中的地址开始运行了。 到这里LK的启动过程就结束了。
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