ARM Linux内核启动分析：从入口到start_kernel（4）

"这篇文档是关于ARM Linux启动过程的代码分析，主要集中在从入口到`start_kernel`阶段，特别是创建页表的环节。" 在ARM架构的Linux系统中，从入口点开始，系统逐步初始化，直到调用`start_kernel`函数，这个过程中包含了多个关键步骤。在描述的这一部分，我们关注的是如何为系统创建页表，这是内存管理的基础，它允许CPU高效地映射和访问物理内存。 创建页表的过程是由函数`__create_page_tables`执行的。在这个阶段，系统已经获取了处理器类型（processortype）和机器类型（machinetype）的信息。这些信息通常是在系统启动时由固件或Bootloader传递给内核的，以便内核能够根据硬件特性进行适当的配置。 在ARM体系结构中，使用了两级页表机制：L1页表和L2页表。在这个分析中，我们专注于L1页表，也称为段页表（Section Page Table）。L1页表将整个4GB的虚拟地址空间划分为4096个1MB大小的段（section）。每个段表项（section entry）占用32位（4字节），所以L1页表总计需要16KB的内存空间。 ARM926EJS的L1页表段表项结构如上所述，包括了以下字段： - BaseAddress：这是段的起始物理地址，占据高20位。 - SBZ（Software Bits，保留位）：这部分位通常是未使用的，可以由软件设置。 - AP（Access Permissions）：访问权限位，控制段的读/写权限以及用户态/内核态访问权限。 - Domain：域字段，用于内存访问权限控制。 - C（Cacheable）：缓存位，如果设置，则表示该段内容可被缓存。 - B（Bufferable）：缓冲位，如果设置，表示内容可以被缓冲。 其他位还有额外的属性，如数据缓存和缓冲标志，它们决定了页表项对应的内存区域是否被缓存，以及缓存类型。例如，当CacheBit和BufferBit都为0时，表示该段的内容既不缓存也不缓冲。 创建页表的目的是为了将虚拟地址映射到物理地址，使CPU能够正确地访问内存。在Linux内核启动过程中，这个步骤至关重要，因为它允许内核在初始化阶段设置内存管理和调度等核心服务，最终调用`start_kernel`函数，正式开始运行用户态程序和服务。