1*e790a4ceSJonathan CorbetChinese translated version of Documentation/arch/arm/booting.rst 2*e790a4ceSJonathan Corbet 3*e790a4ceSJonathan CorbetIf you have any comment or update to the content, please contact the 4*e790a4ceSJonathan Corbetoriginal document maintainer directly. However, if you have a problem 5*e790a4ceSJonathan Corbetcommunicating in English you can also ask the Chinese maintainer for 6*e790a4ceSJonathan Corbethelp. Contact the Chinese maintainer if this translation is outdated 7*e790a4ceSJonathan Corbetor if there is a problem with the translation. 8*e790a4ceSJonathan Corbet 9*e790a4ceSJonathan CorbetMaintainer: Russell King <linux@arm.linux.org.uk> 10*e790a4ceSJonathan CorbetChinese maintainer: Fu Wei <tekkamanninja@gmail.com> 11*e790a4ceSJonathan Corbet--------------------------------------------------------------------- 12*e790a4ceSJonathan CorbetDocumentation/arch/arm/booting.rst 的中文翻译 13*e790a4ceSJonathan Corbet 14*e790a4ceSJonathan Corbet如果想评论或更新本文的内容，请直接联系原文档的维护者。如果你使用英文 15*e790a4ceSJonathan Corbet交流有困难的话，也可以向中文版维护者求助。如果本翻译更新不及时或者翻 16*e790a4ceSJonathan Corbet译存在问题，请联系中文版维护者。 17*e790a4ceSJonathan Corbet 18*e790a4ceSJonathan Corbet英文版维护者： Russell King <linux@arm.linux.org.uk> 19*e790a4ceSJonathan Corbet中文版维护者： 傅炜 Fu Wei <tekkamanninja@gmail.com> 20*e790a4ceSJonathan Corbet中文版翻译者： 傅炜 Fu Wei <tekkamanninja@gmail.com> 21*e790a4ceSJonathan Corbet中文版校译者： 傅炜 Fu Wei <tekkamanninja@gmail.com> 22*e790a4ceSJonathan Corbet 23*e790a4ceSJonathan Corbet以下为正文 24*e790a4ceSJonathan Corbet--------------------------------------------------------------------- 25*e790a4ceSJonathan Corbet 26*e790a4ceSJonathan Corbet 启动 ARM Linux 27*e790a4ceSJonathan Corbet ============== 28*e790a4ceSJonathan Corbet 29*e790a4ceSJonathan Corbet作者：Russell King 30*e790a4ceSJonathan Corbet日期：2002年5月18日 31*e790a4ceSJonathan Corbet 32*e790a4ceSJonathan Corbet以下文档适用于 2.4.18-rmk6 及以上版本。 33*e790a4ceSJonathan Corbet 34*e790a4ceSJonathan Corbet为了启动 ARM Linux，你需要一个引导装载程序（boot loader）， 35*e790a4ceSJonathan Corbet它是一个在主内核启动前运行的一个小程序。引导装载程序需要初始化各种 36*e790a4ceSJonathan Corbet设备，并最终调用 Linux 内核，将信息传递给内核。 37*e790a4ceSJonathan Corbet 38*e790a4ceSJonathan Corbet从本质上讲，引导装载程序应提供（至少）以下功能： 39*e790a4ceSJonathan Corbet 40*e790a4ceSJonathan Corbet1、设置和初始化 RAM。 41*e790a4ceSJonathan Corbet2、初始化一个串口。 42*e790a4ceSJonathan Corbet3、检测机器的类型（machine type）。 43*e790a4ceSJonathan Corbet4、设置内核标签列表（tagged list）。 44*e790a4ceSJonathan Corbet5、调用内核映像。 45*e790a4ceSJonathan Corbet 46*e790a4ceSJonathan Corbet 47*e790a4ceSJonathan Corbet1、设置和初始化 RAM 48*e790a4ceSJonathan Corbet------------------- 49*e790a4ceSJonathan Corbet 50*e790a4ceSJonathan Corbet现有的引导加载程序: 强制 51*e790a4ceSJonathan Corbet新开发的引导加载程序: 强制 52*e790a4ceSJonathan Corbet 53*e790a4ceSJonathan Corbet引导装载程序应该找到并初始化系统中所有内核用于保持系统变量数据的 RAM。 54*e790a4ceSJonathan Corbet这个操作的执行是设备依赖的。（它可能使用内部算法来自动定位和计算所有 55*e790a4ceSJonathan CorbetRAM，或可能使用对这个设备已知的 RAM 信息，还可能使用任何引导装载程序 56*e790a4ceSJonathan Corbet设计者想到的匹配方法。） 57*e790a4ceSJonathan Corbet 58*e790a4ceSJonathan Corbet 59*e790a4ceSJonathan Corbet2、初始化一个串口 60*e790a4ceSJonathan Corbet----------------------------- 61*e790a4ceSJonathan Corbet 62*e790a4ceSJonathan Corbet现有的引导加载程序: 可选、建议 63*e790a4ceSJonathan Corbet新开发的引导加载程序: 可选、建议 64*e790a4ceSJonathan Corbet 65*e790a4ceSJonathan Corbet引导加载程序应该初始化并使能一个目标板上的串口。这允许内核串口驱动 66*e790a4ceSJonathan Corbet自动检测哪个串口用于内核控制台。(一般用于调试或与目标板通信。) 67*e790a4ceSJonathan Corbet 68*e790a4ceSJonathan Corbet作为替代方案，引导加载程序也可以通过标签列表传递相关的'console=' 69*e790a4ceSJonathan Corbet选项给内核以指定某个串口，而串口数据格式的选项在以下文档中描述： 70*e790a4ceSJonathan Corbet 71*e790a4ceSJonathan Corbet Documentation/admin-guide/kernel-parameters.rst。 72*e790a4ceSJonathan Corbet 73*e790a4ceSJonathan Corbet 74*e790a4ceSJonathan Corbet3、检测机器类型 75*e790a4ceSJonathan Corbet-------------------------- 76*e790a4ceSJonathan Corbet 77*e790a4ceSJonathan Corbet现有的引导加载程序: 可选 78*e790a4ceSJonathan Corbet新开发的引导加载程序: 强制 79*e790a4ceSJonathan Corbet 80*e790a4ceSJonathan Corbet引导加载程序应该通过某些方式检测自身所处的机器类型。这是一个硬件 81*e790a4ceSJonathan Corbet代码或通过查看所连接的硬件用某些算法得到，这些超出了本文档的范围。 82*e790a4ceSJonathan Corbet引导加载程序最终必须能提供一个 MACH_TYPE_xxx 值给内核。 83*e790a4ceSJonathan Corbet(详见 linux/arch/arm/tools/mach-types )。 84*e790a4ceSJonathan Corbet 85*e790a4ceSJonathan Corbet4、设置启动数据 86*e790a4ceSJonathan Corbet------------------ 87*e790a4ceSJonathan Corbet 88*e790a4ceSJonathan Corbet现有的引导加载程序: 可选、强烈建议 89*e790a4ceSJonathan Corbet新开发的引导加载程序: 强制 90*e790a4ceSJonathan Corbet 91*e790a4ceSJonathan Corbet引导加载程序必须提供标签列表或者 dtb 映像以传递配置数据给内核。启动 92*e790a4ceSJonathan Corbet数据的物理地址通过寄存器 r2 传递给内核。 93*e790a4ceSJonathan Corbet 94*e790a4ceSJonathan Corbet4a、设置内核标签列表 95*e790a4ceSJonathan Corbet-------------------------------- 96*e790a4ceSJonathan Corbet 97*e790a4ceSJonathan Corbetbootloader 必须创建和初始化内核标签列表。一个有效的标签列表以 98*e790a4ceSJonathan CorbetATAG_CORE 标签开始，并以 ATAG_NONE 标签结束。ATAG_CORE 标签可以是 99*e790a4ceSJonathan Corbet空的，也可以是非空。一个空 ATAG_CORE 标签其 size 域设置为 100*e790a4ceSJonathan Corbet‘2’(0x00000002)。ATAG_NONE 标签的 size 域必须设置为零。 101*e790a4ceSJonathan Corbet 102*e790a4ceSJonathan Corbet在列表中可以保存任意数量的标签。对于一个重复的标签是追加到之前标签 103*e790a4ceSJonathan Corbet所携带的信息之后，还是会覆盖原来的信息，是未定义的。某些标签的行为 104*e790a4ceSJonathan Corbet是前者，其他是后者。 105*e790a4ceSJonathan Corbet 106*e790a4ceSJonathan Corbetbootloader 必须传递一个系统内存的位置和最小值，以及根文件系统位置。 107*e790a4ceSJonathan Corbet因此，最小的标签列表如下所示： 108*e790a4ceSJonathan Corbet 109*e790a4ceSJonathan Corbet +-----------+ 110*e790a4ceSJonathan Corbet基地址 -> | ATAG_CORE | | 111*e790a4ceSJonathan Corbet +-----------+ | 112*e790a4ceSJonathan Corbet | ATAG_MEM | | 地址增长方向 113*e790a4ceSJonathan Corbet +-----------+ | 114*e790a4ceSJonathan Corbet | ATAG_NONE | | 115*e790a4ceSJonathan Corbet +-----------+ v 116*e790a4ceSJonathan Corbet 117*e790a4ceSJonathan Corbet标签列表应该保存在系统的 RAM 中。 118*e790a4ceSJonathan Corbet 119*e790a4ceSJonathan Corbet标签列表必须置于内核自解压和 initrd'bootp' 程序都不会覆盖的内存区。 120*e790a4ceSJonathan Corbet建议放在 RAM 的头 16KiB 中。 121*e790a4ceSJonathan Corbet 122*e790a4ceSJonathan Corbet4b、设置设备树 123*e790a4ceSJonathan Corbet------------------------- 124*e790a4ceSJonathan Corbet 125*e790a4ceSJonathan Corbetbootloader 必须以 64bit 地址对齐的形式加载一个设备树映像(dtb)到系统 126*e790a4ceSJonathan CorbetRAM 中，并用启动数据初始化它。dtb 格式在文档 127*e790a4ceSJonathan Corbethttps://www.devicetree.org/specifications/ 中。内核将会在 128*e790a4ceSJonathan Corbetdtb 物理地址处查找 dtb 魔数值（0xd00dfeed），以确定 dtb 是否已经代替 129*e790a4ceSJonathan Corbet标签列表被传递进来。 130*e790a4ceSJonathan Corbet 131*e790a4ceSJonathan Corbetbootloader 必须传递一个系统内存的位置和最小值，以及根文件系统位置。 132*e790a4ceSJonathan Corbetdtb 必须置于内核自解压不会覆盖的内存区。建议将其放置于 RAM 的头 16KiB 133*e790a4ceSJonathan Corbet中。但是不可将其放置于“0”物理地址处，因为内核认为：r2 中为 0，意味着 134*e790a4ceSJonathan Corbet没有标签列表和 dtb 传递过来。 135*e790a4ceSJonathan Corbet 136*e790a4ceSJonathan Corbet5、调用内核映像 137*e790a4ceSJonathan Corbet--------------------------- 138*e790a4ceSJonathan Corbet 139*e790a4ceSJonathan Corbet现有的引导加载程序: 强制 140*e790a4ceSJonathan Corbet新开发的引导加载程序: 强制 141*e790a4ceSJonathan Corbet 142*e790a4ceSJonathan Corbet调用内核映像 zImage 有两个选择。如果 zImge 保存在 flash 中，且是为了 143*e790a4ceSJonathan Corbet在 flash 中直接运行而被正确链接的。这样引导加载程序就可以在 flash 中 144*e790a4ceSJonathan Corbet直接调用 zImage。 145*e790a4ceSJonathan Corbet 146*e790a4ceSJonathan CorbetzImage 也可以被放在系统 RAM（任意位置）中被调用。注意：内核使用映像 147*e790a4ceSJonathan Corbet基地址的前 16KB RAM 空间来保存页表。建议将映像置于 RAM 的 32KB 处。 148*e790a4ceSJonathan Corbet 149*e790a4ceSJonathan Corbet对于以上任意一种情况，都必须符合以下启动状态： 150*e790a4ceSJonathan Corbet 151*e790a4ceSJonathan Corbet- 停止所有 DMA 设备，这样内存数据就不会因为虚假网络包或磁盘数据而被破坏。 152*e790a4ceSJonathan Corbet 这可能可以节省你许多的调试时间。 153*e790a4ceSJonathan Corbet 154*e790a4ceSJonathan Corbet- CPU 寄存器配置 155*e790a4ceSJonathan Corbet r0 = 0， 156*e790a4ceSJonathan Corbet r1 = （在上面 3 中获取的）机器类型码。 157*e790a4ceSJonathan Corbet r2 = 标签列表在系统 RAM 中的物理地址，或 158*e790a4ceSJonathan Corbet 设备树块(dtb)在系统 RAM 中的物理地址 159*e790a4ceSJonathan Corbet 160*e790a4ceSJonathan Corbet- CPU 模式 161*e790a4ceSJonathan Corbet 所有形式的中断必须被禁止 (IRQs 和 FIQs) 162*e790a4ceSJonathan Corbet CPU 必须处于 SVC 模式。(对于 Angel 调试有特例存在) 163*e790a4ceSJonathan Corbet 164*e790a4ceSJonathan Corbet- 缓存，MMUs 165*e790a4ceSJonathan Corbet MMU 必须关闭。 166*e790a4ceSJonathan Corbet 指令缓存开启或关闭都可以。 167*e790a4ceSJonathan Corbet 数据缓存必须关闭。 168*e790a4ceSJonathan Corbet 169*e790a4ceSJonathan Corbet- 引导加载程序应该通过直接跳转到内核映像的第一条指令来调用内核映像。 170*e790a4ceSJonathan Corbet 171*e790a4ceSJonathan Corbet 对于支持 ARM 指令集的 CPU，跳入内核入口时必须处在 ARM 状态，即使 172*e790a4ceSJonathan Corbet 对于 Thumb-2 内核也是如此。 173*e790a4ceSJonathan Corbet 174*e790a4ceSJonathan Corbet 对于仅支持 Thumb 指令集的 CPU，比如 Cortex-M 系列的 CPU，跳入 175*e790a4ceSJonathan Corbet 内核入口时必须处于 Thumb 状态。 176