andriod and linux kernel启动流程

虽然这里的Arm Linux kernel前面加上了Android，但实际上还是和普遍Arm linux kernel启动的过程一样的，这里只是结合一下Android的Makefile，讲一下bootimage生成的一个过程。这篇文档主要描述bootimage的构造，以及kernel真正执行前的解压过程。

     在了解这些之前我们首先需要了解几个名词，这些名词定义在/Documentation/arm/Porting里面，这里首先提到其中的几个，其余几个会在后面kernel的执行过程中讲述：

     1）ZTEXTADDR  boot.img运行时候zImage的起始地址，即kernel解压代码的地址。这里没有虚拟地址的概念，因为没有开启MMU，所以这个地址是物理内存的地址。解压代码不一定需要载入RAM才能运行，在FLASH或者其他可寻址的媒体上都可以运行。

     2）ZBSSADDR  解压代码的BSS段的地址，这里也是物理地址。

     3）ZRELADDR  这个是kernel解压以后存放的内存物理地址，解压代码执行完成以后会跳到这个地址执行kernel的启动，这个地址和后面kernel运行时候的虚拟地址满足：__virt_to_phys(TEXTADDR) = ZRELADDR。

     4）INITRD_PHYS  Initial Ram Disk存放在内存中的物理地址，这里就是我们的ramdisk.img。

     5）INITRD_VIRT  Initial Ram Disk运行时候虚拟地址。

     6）PARAMS_PHYS 内核启动的初始化参数在内存上的物理地址。

     下面我们首先来看看boot.img的构造，了解其中的内容对我们了解kernel的启动过程是很有帮助的。首先来看看Makefile是如何产生我们的boot.img的：

      out/host/linux-x86/bin/mkbootimg-msm7627_ffa  --kernel out/target/product/msm7627_ffa/kernel --ramdisk out/target/product/msm7627_ffa/ramdisk.img --cmdline "mem=203M console=ttyMSM2,115200n8 androidboot.hardware=qcom" --output out/target/product/msm7627_ffa/boot.img

      根据上面的命令我们可以首先看看mkbootimg-msm7627ffa这个工具的源文件：system/core/mkbootimg.c。看完之后我们就能很清晰地看到boot.img的内部构造，它是由boot header /kernel  /ramdisk /second stage构成的，其中前3项是必须的，最后一项是可选的。

1. /* 
2. ** +-----------------+  
3. ** | boot header     | 1 page 
4. ** +-----------------+ 
5. ** | kernel          | n pages   
6. ** +-----------------+ 
7. ** | ramdisk         | m pages   
8. ** +-----------------+ 
9. ** | second stage    | o pages 
10. ** +-----------------+ 
11. ** 
12. ** n = (kernel_size + page_size - 1) / page_size 
13. ** m = (ramdisk_size + page_size - 1) / page_size 
14. ** o = (second_size + page_size - 1) / page_size 
15. ** 
16. ** 0. all entities are page_size aligned in flash 
17. ** 1. kernel and ramdisk are required (size != 0) 
18. ** 2. second is optional (second_size == 0 -> no second) 
19. ** 3. load each element (kernel, ramdisk, second) at 
20. **    the specified physical address (kernel_addr, etc) 
21. ** 4. prepare tags at tag_addr.  kernel_args[] is 
22. **    appended to the kernel commandline in the tags. 
23. ** 5. r0 = 0, r1 = MACHINE_TYPE, r2 = tags_addr 
24. ** 6. if second_size != 0: jump to second_addr 
25. **    else: jump to kernel_addr 
26. */