init函数详解

最新推荐文章于 2025-10-23 16:15:13 发布
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#lcm驱动移植
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本文介绍了Android设备启动过程中的关键步骤，包括配置DRAM内存大小、fastboot模式的启用与禁用、splashscreen的显示控制等内容，并深入探讨了这些功能在bootloader阶段的实现细节。
1.主要功能,红色部分是android特有的一些功能，如fastboot，recovery模式等：
* Variety of nand devices for bootup
* USB driver to enable upgrading images over usb during development
* Keypad driver to enable developers enter ‘fastboot’ mode for image upgrades
* Display driver for debugging and splash screen
* Enable Android recovery image and image upgrades
 
2.配置dram内存大小，供linux kernel使用
The memory tags can be customized inlk/target/<target_name>/atags.c
 
3.fastboot模式，可以自行打开或者关闭
如，在boot中关闭按键或者usb 驱动，都可以达到此目的
相关文件
lk/app/aboot/fastboot.c
lk/app/aboot/aboot.c
 
4.MTD block setting
可以配置各个mtd image 分区在如下 文件中
lk\target\tcc8900_evm\init.c
static struct ptentry board_part_list[]
 
5.打开或者关闭splash screen in the bootloader
DISPLAY_SPLASH_SCREEN功能可以来打开关闭
开机时候，boot会从’splash’  MTD分区中读取原始的文件到framebuffer中显示，所以也需要加载display 的驱动
入口函数在 kernel/main.c 中的 kmain(), 以下就来读读这一段 code. 

void kmain(void)  
{  
    // get us into some sort of thread context  
    thread_init_early();  
    // early arch stuff  
    arch_early_init();  
    // do any super early platform initialization  
    platform_early_init();  
    // do any super early target initialization  
    target_early_init();  
    dprintf(INFO, "welcome to lk/n/n");  
      
    // deal with any static constructors  
    dprintf(SPEW, "calling constructors/n");  
    call_constructors();  
    // bring up the kernel heap  
    dprintf(SPEW, "initializing heap/n");  
    heap_init();  
    // initialize the threading system  
    dprintf(SPEW, "initializing threads/n");  
    thread_init();  
    // initialize the dpc system  
    dprintf(SPEW, "initializing dpc/n");  
    dpc_init();  
    // initialize kernel timers  
    dprintf(SPEW, "initializing timers/n");  
    timer_init();  
#if (!ENABLE_NANDWRITE)  
    // create a thread to complete system initialization  
    dprintf(SPEW, "creating bootstrap completion thread/n");  
    thread_resume(thread_create("bootstrap2", &bootstrap2, NULL, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE));  
    // enable interrupts  
    exit_critical_section();  
    // become the idle thread  
    thread_become_idle();  
#else  
        bootstrap_nandwrite();  
#endif  
}  

In include/debug.h: 我们可以看到 dprintf ()的第一个参数是代表 debug level.

/* debug levels */  
#define CRITICAL 0  
#define ALWAYS 0  
#define INFO 1  
#define SPEW 2  
In include/debug.h: 
 
view plainprint?
#define dprintf(level, x...) do { if ((level) <= DEBUGLEVEL) { _dprintf(x); } } while (0)  

所以 dprintf 会依 DEBUGLEVEL 来判断是否输出信息.
 
来看第一个 call 的函数: thread_init_early, define in thread.c
 
view plainprint?
void thread_init_early(void)  
{  
        int i;  
        /* initialize the run queues */  
        for (i=0; i < NUM_PRIORITIES; i++)  
                list_initialize(&run_queue[i]);  
        /* initialize the thread list */  
        list_initialize(&thread_list);  
        /* create a thread to cover the current running state */  
        thread_t *t = &bootstrap_thread;  
        init_thread_struct(t, "bootstrap");  
        /* half construct this thread, since we're already running */  
        t->priority = HIGHEST_PRIORITY;  
        t->state = THREAD_RUNNING;  
        t->saved_critical_section_count = 1;  
        list_add_head(&thread_list, &t->thread_list_node);  
        current_thread = t;  
}  

#define NUM_PRIORITIES 32 in include/kernel/thread.h
 
list_initialize() defined in include/list.h: initialized a list
 
view plainprint?
static inline void list_initialize(struct list_node *list)  
{  
        list->prev = list->next = list;  
}  

run_queue 是 static struct list_node run_queue[NUM_PRIORITIES]
 
thread_list 是 static struct list_node thread_list
 
再来要 call  的函数是: arch_early_init() defined in arch/arm/arch.c
 
view plainprint?
void arch_early_init(void)  
{  
    /* turn off the cache */  
    arch_disable_cache(UCACHE);  
    /* set the vector base to our exception vectors so we dont need to double map at 0 */  
#if ARM_CPU_CORTEX_A8  
    set_vector_base(MEMBASE);  
#endif  
#if ARM_WITH_MMU  
    arm_mmu_init();  
    platform_init_mmu_mappings();  
#endif  
    /* turn the cache back on */  
    arch_enable_cache(UCACHE);  
#if ARM_WITH_NEON  
    /* enable cp10 and cp11 */  
    uint32_t val;  
    __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));  
    /* set enable bit in fpexc */  
    val = (1<<30);  
    __asm__ volatile("mcr  p10, 7, %0, c8, c0, 0" :: "r" (val));  
#endif  
}  

现代操作系统普遍采用虚拟内存管理（Virtual Memory Management）机制，这需要处理器中的MMU（Memory Management Unit， 
内存管理单元）提供支持。
 CPU执行单元发出的内存地址将被MMU截获，从CPU到MMU的地址称为虚拟地址（Virtual Address，以下简称VA），而MMU将这个地
址翻译成另一个地址发到CPU芯片的外部地址引脚上，也就是将VA映射成PA
 MMU将VA映射到PA是以页（Page）为单位的，32位处理器的页尺寸通常是4KB。例如，MMU可以通过一个映射项将VA的一页
 0xb7001000~0xb7001fff映射到PA的一页0x2000~0x2fff，如果CPU执行单元要访问虚拟地址0xb7001008，则实际访问到的物理地
址是0x2008。物理内存中的页称为物理页面或者页帧（Page Frame）。虚拟内存的哪个页面映射到物理内存的哪个页帧是通过页
 表（Page Table）来描述的，页表保存在物理内存中，MMU会查找页表来确定一个VA应该映射到什么PA。
  
操作系统和MMU是这样配合的：
 
1. 操作系统在初始化或分配、释放内存时会执行一些指令在物理内存中填写页表，然后用指令设置MMU，告诉MMU页表在物理内存中 
   的什么位置。 
2. 设置好之后，CPU每次执行访问内存的指令都会自动引发MMU做查表和地址转换操作，地址转换操作由硬件自动完成，不需要用指令 
    控制MMU去做。
 
MMU除了做地址转换之外，还提供内存保护机制。各种体系结构都有用户模式（User Mode）和特权模式（Privileged Mode）之分， 
操作系统可以在页表中设置每个内存页面的访问权限，有些页面不允许访问，有些页面只有在CPU处于特权模式时才允许访问，有些页面 
在用户模式和特权模式都可以访问，访问权限又分为可读、可写和可执行三种。这样设定好之后，当CPU要访问一个VA时，MMU会检查 
CPU当前处于用户模式还是特权模式，访问内存的目的是读数据、写数据还是取指令，如果和操作系统设定的页面权限相符，就允许访 
问，把它转换成PA，否则不允许访问，产生一个异常（Exception）

常见的 segmentation fault 产生的原因: 
用户程序要访问一段 VA, 经 MMU 检查后无权访问, MMU 会产生异常, CPU 从用户模式切换到特权模式, 跳转到内核代码中执行异常服务程序. 
内核就会把这个异常解释为 segmentation fault, 将引发异常的程序终止.