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标题: Arm linux启动分析（7） [打印本页]

作者: fpseustar 时间: 2009-11-30 22:36
标题: Arm linux启动分析（7）
实际上讲到linux的启动部分不得不会讲到linux的链接脚本部分，链接脚本指定了linux怎么链接程序并将特定的代码放到专门的段区间，因此我在这里再讲下vmlinux的链接过程的一些注意问题，以下均是基于SEP4020 linux2.6内核的分析：
首先看一下顶层Makefile生成的vmlinux以及arch/arm/boot/compressed/makefile生成的vmlinux的起始地址。
1.1 arch/arm/kernel/vmlinux.lds文件的生成
通过顶层Makefile中的规则生成vmlinux是根据arch/arm/kernel/vmlinux.lds这个脚本链接生成的。arch/arm/kernel/vmlinux.lds是由arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S生成的，其生成规则在scripts/Makefile.build的第236行开始定义
quiet_cmd_cpp_lds_S = LDS    $@
   cmd_cpp_lds_S = $(CPP) $(cpp_flags) -D__ASSEMBLY__ -o $@ $
1.2顶层vmlinux的起始地址
在arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S的开始处有

#ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
   . = XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR);
#else
   . = PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET; （即0xc0008000）
#endif

我们这里的起始地址就是PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET。

在include/asm-arm/memory.h的49行开始有

#ifndef PAGE_OFFSET
#define PAGE_OFFSET       UL(0xc0000000)
#endif

而arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S的开头有

#include

asm是一个符号，链接到asm-arm上的

在arch/arm/Makefile第140行，有

TEXT_OFFSET := $(textofs-y)

第90行有

textofs-y := 0x00008000

所以TEXT_OFFSET := 0x00008000

在153行有export TEXT_OFFSET将此变量输出。这样arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S也就获得了PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET的值。

1.3 SEP4020的虚实地址;
（1）在arch/arm/mach-sep4020/Makefile.boot文件定义了一个压缩内核镜像zImage的起始地址
zreladdr-$(CONFIG_ARCH_4020) := 0x30008000
这个地址在制作boot目录下面的zImage，uImage时候会用到的，这可以在arch/arm/boot/Makefile中的21行有定义
ZRELADDR := $(zreladdr-y)
PARAMS_PHYS := $(params_phys-y)
INITRD_PHYS := $(initrd_phys-y)
（2）在/include/asm-arm/arch-sep4020/memory.h中定义了一个物理的页偏移地址，即sdram的地址
/*
* Page offset: 3GB
*/
#define PHYS_OFFSET       UL(0x30000000)
这个地址在启动代码arch/arm/kernel/head.s中会用到的：
#define KERNEL_RAM_ADDR (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)  ＠其中TEXT_OFFSET ＝ 0x8000
//swapper_pg_dir是放启动时的临时页表的页表基址(虚地址)
.globl swapper_pg_dir
.equ swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_ADDR - 0x4000
在这部分要建立页表的时候会用到这个地址的。
1.4压缩的自引导镜像arch/arm/boot/compressed/vmlinux的起始地址
现在看看arch/arm/boot/compressed/makeflie生成的vmlinux。它是根据arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds链接脚本生成的。这个脚本由arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds.in生成，在这个文件的开始处有

  . = TEXT_START;

现在看arch/arm/boot/compressed/Makefile，在110行有

$(obj)/vmlinux.lds: $(obj)/vmlinux.lds.in arch/arm/boot/Makefile .config
   @sed "$(SEDFLAGS)"
1.5 /arch/arm/kernel/vmlinux.lds.s链接文件的分析
下面先看下这个文件：
#include
#include
#include
#include

OUTPUT_ARCH(arm)             /* 指定目标板体系结构 */
ENTRY(stext)                            /* 代码段入口 */

jiffies = jiffies_64;                      /*在/kernel/Timer.c中定义的*/

SECTIONS                               /* 代码段各部分 */
{
   . = PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET; /* 代码段起始地址，SEP4020 Linux内核是0xC0008000 ，‘.’表示连接地址*/
   .init : {                /* 内核初始化的代码和数据 */
            _stext = .;    /*标号_stext表示的就是起始地址0xc0008000*/
                  _sinittext = .;
                  *(.init.text)
                  _einittext = .;
            __proc_info_begin = .;
                  *(.proc.info.init)
            __proc_info_end = .;
            __arch_info_begin = .;
                  *(.arch.info.init)
            __arch_info_end = .;
            __tagtable_begin = .;
                  *(.taglist.init)
            __tagtable_end = .;
            . = ALIGN(16);
            __setup_start = .;
                  *(.init.setup)
            __setup_end = .;
            __early_begin = .;
                  *(.early_param.init)
            __early_end = .;
            __initcall_start = .;
                  *(.initcall1.init)
                  *(.initcall2.init)
                  *(.initcall3.init)
                  *(.initcall4.init)
                  *(.initcall5.init)
                  *(.initcall6.init)
                  *(.initcall7.init)
            __initcall_end = .;
            __con_initcall_start = .;
                  *(.con_initcall.init)
            __con_initcall_end = .;
            __security_initcall_start = .;
                  *(.security_initcall.init)
            __security_initcall_end = .;
            . = ALIGN(32);
            __initramfs_start = .;
                  usr/built-in.o(.init.ramfs)
            __initramfs_end = .;
            . = ALIGN(64);
            __per_cpu_start = .;
                  *(.data.percpu)
            __per_cpu_end = .;
   }

   /DISCARD/ : {                   /* 内核退出的代码和数据 */
            *(.exit.text)
            *(.exit.data)
            *(.exitcall.exit)
   }

   .text : {                /* 真正的代码段部分 */
            _text = .;       /* 代码和只读数据 */
                  *(.text)
                  SCHED_TEXT
                  LOCK_TEXT
                  *(.fixup)
                  *(.gnu.warning)
                  *(.rodata)
                  *(.rodata.*)
                  *(.glue_7)
                  *(.glue_7t)
            *(.got)                /* Global offset table          */
   }

   RODATA

   _etext = .;                   /* 代码段和只读数据结束 */

   . = ALIGN(THREAD_SIZE);
   __data_loc = .;

   .data : AT(__data_loc) { /* 数据段起始 */
            __data_start = .; /* 内存中的地址 */
            /*
            * first, the init task union, aligned
            * to an 8192 byte boundary.
            */
            *(.init.task)

            . = ALIGN(4096);
            __nosave_begin = .;
            *(.data.nosave)
            . = ALIGN(4096);
            __nosave_end = .;

            /*
            * then the cacheline aligned data
            */
            . = ALIGN(32);
            *(.data.cacheline_aligned)

            /*
            /* 例外修正表（可能需要在运行时修正） */
            */
            . = ALIGN(32);
            __start___ex_table = .;
            *(__ex_table)
            __stop___ex_table = .;

            /*
            /* 普通的数据段 */
            */
            *(.data)
            CONSTRUCTORS

            _edata = .;
   }

   .bss : {                               /* 未初始化的全局变量 */
            __bss_start = .;    /* BSS                      */
            *(.bss)
            *(COMMON)
            _end = .;
   }
                        /* 调试信息和数据段.*/
   .stab 0 : { *(.stab) }
   .stabstr 0 : { *(.stabstr) }
   .stab.excl 0 : { *(.stab.excl) }
   .stab.exclstr 0 : { *(.stab.exclstr) }
   .stab.index 0 : { *(.stab.index) }
   .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) }
   .comment 0 : { *(.comment) }
}

/*
* These must never be empty
* If you have to comment these two assert statements out, your
* binutils is too old (for other reasons as well)
*/
ASSERT((__proc_info_end - __proc_info_begin), "missing CPU support")
ASSERT((__arch_info_end - __arch_info_begin), "no machine record defined")

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/99507/showart_2107740.html

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