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| 1: .section ".start", #alloc, #execinstr
2: /*
3: * 清理不同的调用约定
4: */
5: .align
6: .arm @ 启动总是进入ARM状态
7: start:
8: .type start,#function
9: .rept 7
10: mov r0, r0
11: .endr
12: ARM( mov r0, r0 )
13: ARM( b 1f )
14: THUMB( adr r12, BSYM(1f) )
15: THUMB( bx r12 )
16: .word 0x016f2818 @ 用于boot loader的魔数
17: .word start @ 加载/运行zImage的绝对地址（编译时确定）, 在vmlinux.lds中可以看到，zImage的链接起始地址是0
18: .word _edata @ zImage结束地址,分析vmlinux.lds可以看到，_edata是 .got 段的结束地址，后面紧接的就是.bss段和.stack段
19: THUMB( .thumb )
20: 1: mov r7, r1 @ 保存构架ID到r7（此前由bootloader放入r1）
21: mov r8, r2 @ 保存内核启动参数地址到r8（此前由bootloader放入r2）
22: #ifndef __ARM_ARCH_2__
23: /*
24: * 通过Angel调试器启动 - 必须进入 SVC模式且关闭FIQs/IRQs
25: * (numeric definitions from angel arm.h source).
26: * 如果进入时在user模式下，我们只需要做这些
27: */
28: mrs r2, cpsr @ 获取当前模式
29: tst r2, #3 @ 判断是否是user模式
30: bne not_angel
31: mov r0, #0x17 @ angel_SWIreason_EnterSVC
32: ARM( swi 0x123456 ) @ angel_SWI_ARM swi会产生软中断，会跳入中断向量表，这个向量表用的是bootloader的，因为在head.S中并没有建立新的向量表
33: THUMB( svc 0xab ) @ angel_SWI_THUMB
34: not_angel:
35: mrs r2, cpsr @ 关闭中断
36: orr r2, r2, #0xc0 @ 以保护调试器的运作 关闭IRQ和FIQ
37: msr cpsr_c, r2
38: #else
39: teqp pc, #0x0c000003@ 关闭中断（此外bootloader已设置模式为SVC）
40: #endif
GOT表是什么？
GOT（Global Offset Table）表中每一项都是本运行模块要引用的一个全局变量或函数的地址。可以用GOT表来间接引用全局变量、函数，也可以把GOT表的首地址作为一个基准，用相对于该基准的偏移量来引用静态变量、静态函数。
更多介绍请参考：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_54f82cc201011oqy.html
http://blog.sina.com.cn/s/blog_54f82cc201011oqv.html
接着分析head.S
1: /*
2: * 注意一些缓存的刷新和其他事务可能需要在这里完成
3: * - is there an Angel SWI call for this?
4: */
5: /*
6: * 一些构架的特定代码可以在这里被连接器插入，
7: * 但是不应使用 r7（保存构架ID）, r8（保存内核启动参数地址）, and r9.
8: */
9: .text
10: /*
11: * 此处确定解压后的内核映像的绝对地址（物理地址），保存于r4
12: * 由于配置的不同可能有的结果
13: * （1）定义了CONFIG_AUTO_ZRELADDR
14: * ZRELADDR是已解压内核最终存放的物理地址
15: * 如果AUTO_ZRELADDR被选择了, 这个地址将会在运行是确定：
16: * 将当pc值和0xf8000000做与操作，
17: * 并加上TEXT_OFFSET（内核最终存放的物理地址与内存起始的偏移）
18: * 这里假定zImage被放在内存开始的128MB内
19: * （2）没有定义CONFIG_AUTO_ZRELADDR
20: * 直接使用zreladdr（此值位于arch/arm/mach-xxx/Makefile.boot文件确定）
21: */
22: #ifdef CONFIG_AUTO_ZRELADDR
23: @ 确定内核映像地址
24: mov r4, pc
25: and r4, r4, #0xf8000000
26: add r4, r4, #TEXT_OFFSET
27: #else
28: ldr r4, =zreladdr 以我的板子为例，它的值是0x80008000,即它的物理内存起始地址是0x80000000
29: #endif
30: bl cache_on /* 开启缓存（以及MMU） */ 关于cache_on这部分，我在这里就不分析了
31: restart: adr r0, LC0 获取LC0的运行地址，而不是链接地址
32: ldmia r0, {r1, r2, r3, r6, r10, r11, r12}
/*
依次将LC0的链接地址放入r1中，bss段的链接起始和结束地址__bss_start和_end分别放入r2和r3中
_edata的链接地址放入r6中，piggy.gz的倒数第四个字节的地址放入r10中， got表的起始和结束链接地址分别放入r11和r12中
*/
33: ldr sp, [r0, #28] 此时r0中存放的还是LC0的运行地址，所以加28后正好是LC0数组中的.L_user_stack_end的值(栈的结束地址)，他在head.S的结尾定义
reloc_code_end:
.align
.section ".stack", "aw", %nobits
.L_user_stack: .space 4096
.L_user_stack_end:
34: /*
35: * 我们可能运行在一个与编译时定义的不同地址上，
36: * 所以我们必须修正变量指针
37: */
38: sub r0, r0, r1 @ 计算偏移量 编译地址与运行地址的差值，以此来修正其他符号的地址
39: add r6, r6, r0 @ 重新计算_edata 获得_edata的实际运行地址
40: add r10, r10, r0 @ 重新获得压缩后的内核大小数据位置 获取Image大小存放的实际物理地址
41: /*
42: * 内核编译系统将解压后的内核大小数据
43: * 以小端格式
44: * 附加在压缩数据的后面(其实是“gzip -f -9”命令的结果)
45: * 下面代码的作用是将解压后的内核大小数据正确地放入r9中（避免了大小端问题）
46: */
47: ldrb r9, [r10, #0] 以我们的例子，此时r9为0x84
48: ldrb lr, [r10, #1] lr为 0xDA
49: orr r9, r9, lr, lsl #8 r9为0xDA84
50: ldrb lr, [r10, #2] lr为0x67
51: ldrb r10, [r10, #3] r10是0x00
52: orr r9, r9, lr, lsl #16 r9为0x67DA84
53: orr r9, r9, r10, lsl #24 r9是0x0067DA84
54: /*
55: * 下面代码的作用是将正确的当前执行映像的结束地址放入r10
56: */
57: #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
58: /* malloc 获取的内存空间位于重定向的栈指针之上 (64k max) */
59: add sp, sp, r0 使用r0修正sp，得到堆栈的实际结束物理地址，为什么是结束地址？因为栈是向下生长的
60: add r10, sp, #0x10000 执行这句之前sp中存放的是栈的结束地址，执行后，r10中存放的是堆空间的结束物理地址
61: #else
62: /*
63: * 如果定义了 ZBOOT_ROM， bss/stack 是非可重定位的,
64: * 但有些人依然可以将其放在RAM中运行,
65: * 这时我们可以参考 _edata.
66: */
67: mov r10, r6
68: #endif
69: /*
70: * 检测我们是否会发生自我覆盖的问题
71: * r4 = 解压后的内核起始地址（最终执行位置） 在我们的例子中r4就是0x80008000
72: * r9 = 解压后内核的大小 即arch/arm/boot/Image的大小，0x67DA84
73: * r10 = 当前执行映像的结束地址, 包含了 bss/stack/malloc 空间（假设是非XIP执行的）, 上面已经分析了r10存放的是堆空间的结束地址
74: * 我们的基本需求是:
75: * （若最终执行位置r4在当前映像之后）r4 - 16k 页目录 >= r10 -> OK
76: * （若最终执行位置r4在当前映像之前）r4 + 解压后的内核大小 <= 当前位置 (pc) -> OK
77: * 如果上面的条件不满足，就会自我覆盖，必须先搬运当前映像
78: */
79: add r10, r10, #16384
80: cmp r4, r10 @ 假设最终执行位置r4在当前映像之后
81: bhs wont_overwrite
82: add r10, r4, r9 @ 假设最终执行位置r4在当前映像之前
83: ARM( cmp r10, pc ) @ r10 = 解压后的内核结束地址，注：这里的r4+r9计算出的大小并不包含栈和堆空间
84: THUMB( mov lr, pc )
85: THUMB( cmp r10, lr )
86: bls wont_overwrite
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