arceos分析

arceos分析

arceos 启动流程

建立启动阶段的运行环境

根据 ld 链接文件可以知道整个系统的入口是从 _start() 函数开始，riscv 的 _start() 在 modules/axhal/src/platform/riscv64_qemu_virt/boot.rs 文件中。

#[no_mangle]
#[link_section = ".text.boot"]
unsafe extern "C" fn _start() -> ! {
   
    // PC = 0x8020_0000
    // a0 = hartid
    // a1 = dtb
    core::arch::asm!("
        mv      s0, a0                  // save hartid
        mv      s1, a1                  // save DTB pointer
        la      sp, {boot_stack}
        li      t0, {boot_stack_size}
        add     sp, sp, t0              // setup boot stack

        call    {init_boot_page_table}
        call    {init_mmu}              // setup boot page table and enabel MMU

        li      s2, {phys_virt_offset}  // fix up virtual high address
        add     sp, sp, s2

        mv      a0, s0
        mv      a1, s1
        la      a2, {entry}
        add     a2, a2, s2
        jalr    a2                      // call rust_entry(hartid, dtb)
        j       .",
        phys_virt_offset = const PHYS_VIRT_OFFSET,
        boot_stack_size = const TASK_STACK_SIZE,
        boot_stack = sym BOOT_STACK,
        init_boot_page_table = sym init_boot_page_table,
        init_mmu = sym init_mmu,
        entry = sym super::rust_entry,
        options(noreturn),
    )
}

整个程序的起始从此 _start() 开始，由于刚开始代码的运行环境还没有建立，所以只能先使用汇编来进行环境的建立：

• 首先保存了硬件 id 和设备树的首地址；
• 建立了启动阶段的栈用于启动阶段的函数调用；
• 初始化 mmu；
• 建立虚拟高端地址映射；
• 跳转到 rust_entry() 函数去执行，参数为 hardid 和 dtb 首地址。

riscv 的栈是向下增长的，所以这里先设定栈底的地址，再偏移栈长度就将栈设定到栈顶的位置。

phys_virt_offset 所有物理地址到虚拟地址的偏移量，paddr = vaddr - PHYS_VIRT_OFFSET

arceos 运行环境初始化

modules/axhal/src/platform/riscv64_qemu_virt/mod.rs

unsafe extern "C" fn rust_entry(cpu_id: usize, dtb: usize) {
   
    crate