Linux启动流程_LK流程_bootstrap2（1）

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-04-11 09:55 269阅读 0赞

深入，并且广泛
    				-沉默犀牛

> 此篇博客原博客来自freebuf，原作者SetRet。原文链接：[https://www.freebuf.com/news/135084.html][https_www.freebuf.com_news_135084.html]

## 写在前面的话 ##

写这篇文章之前，我只好假定你所知道的跟我一样浅薄（针对本文这一方面），所以如果你看到一些实在是太小儿科的内容，请你多加担待，这确实就是我目前的水平，谢谢。

## 这里就开始啦！ ##

上一篇我们已经分析过Kmain函数了，现在来回顾一遍发现Kmain显示初始化了一些硬件资源，包括线程初始化，CPU的一些设置，平台初始化（board、clk、qgic、scm），和串口调试，开启这些资源就是为LK和kernel的运行准备环境。（这一点从完成了这些初始化之后才打印 welcome lk 也能看得出来）接下来就是一些软件的初始化，包括为bootstate赋值（bootloader的启动时间），堆初始化，dpc初始化，定时器初始化。做完这些准备工作之后，就启动了bootstrap2线程，我们这篇文章就看一下这个线程做了什么。

## 大致描述bootstrap2 ##

本文介绍一下两个函数,其他两个函数在很多平台是空函数
    	target_init();					//	初始化spmi、emmc，检测pwr key按键和震动等
    	apps_init();					//	调用所有apps字段的init函数

## target\_init ##

void target_init(void)
    {
      uint32_t base_addr;
      uint8_t slot;
    
      dprintf(INFO, "target_init()\n");
    
      /*初始化 SPMI(system power management interface) 系统电源管理结构的控制器*/
      spmi_init(PMIC_ARB_CHANNEL_NUM, PMIC_ARB_OWNER_ID);
    
      /*获取并设置 音量上键 和 音量下键 的状态，而所有按键的状态都保存在全局数组 key_bitmap 中*/
      target_keystatus();
    
      target_sdc_init();			//初始化 emmc
      if (partition_read_table())	//读取分区表
        {
          dprintf(CRITICAL, "Error reading the partition table info\n");
          ASSERT(0);
        }
    
    #if LONG_PRESS_POWER_ON
      shutdown_detect();			//检测开机时间不足够长则关机
    #endif
    
    #if PON_VIB_SUPPORT
      vib_timed_turn_on(VIBRATE_TIME);		//开启手机震动 4/1 秒，提示用户手机开启
    #endif
    
      if (target_use_signed_kernel())
        target_crypto_init_params();		//初始化加密解密引擎，用于解密内核
    }

现在针对这个函数做一些说明：

#### 1.emmc ####

emmc 是目前手机领域流行的存储设备，相当于 pc 端的 ssd 硬盘，这里涉及到一个比较重要的全局数据 static struct mmc\_device \*dev:

/*
     * sdhci host structure, holding information about host
     * controller parameters
     */
    struct sdhci_host {
      uint32_t base;           /* Base address for the host */
      uint32_t cur_clk_rate;   /* Running clock rate */
      uint32_t timing;         /* current timing for the host */
      bool tuning_in_progress; /* Tuning is being executed */
      uint8_t major;           /* host controller minor ver */
      uint16_t minor;          /* host controller major ver */
      bool use_cdclp533;       /* Use cdclp533 calibration circuit */
      event_t* sdhc_event;     /* Event for power control irqs */
      struct host_caps caps;   /* Host capabilities */
      struct sdhci_msm_data *msm_host; /* MSM specific host info */
    };
    
    /* mmc card register */
    struct mmc_card {
      uint32_t rca;            /* Relative addres of the card*/
      uint32_t ocr;            /* Operating range of the card*/
      uint32_t block_size;     /* Block size for the card */
      uint32_t wp_grp_size;    /* WP group size for the card */
      uint64_t capacity;       /* card capacity */
      uint32_t type;           /* Type of the card */
      uint32_t status;         /* Card status */
      uint8_t *ext_csd;        /* Ext CSD for the card info */
      uint32_t raw_csd[4];     /* Raw CSD for the card */
      uint32_t raw_scr[2];     /* SCR for SD card */
      uint32_t rpmb_size;      /* Size of rpmb partition */
      uint32_t rel_wr_count;   /* Reliable write count */
      struct mmc_cid cid;      /* CID structure */
      struct mmc_csd csd;      /* CSD structure */
      struct mmc_sd_scr scr;   /* SCR structure */
      struct mmc_sd_ssr ssr;   /* SSR Register */
    };
    
    /* mmc device config data */
    struct mmc_config_data {
      uint8_t slot;          /* Sdcc slot used */
      uint32_t pwr_irq;       /* Power Irq from card to host */
      uint32_t sdhc_base;    /* Base address for the sdhc */
      uint32_t pwrctl_base;  /* Base address for power control registers */
      uint16_t bus_width;    /* Bus width used */
      uint32_t max_clk_rate; /* Max clock rate supported */
      uint8_t hs200_support; /* SDHC HS200 mode supported or not */
      uint8_t hs400_support; /* SDHC HS400 mode supported or not */
      uint8_t use_io_switch; /* IO pad switch flag for shared sdc controller */
    };
    
    /* mmc device structure */
    struct mmc_device {
      struct sdhci_host host;          /* Handle to host controller */
      struct mmc_card card;            /* Handle to mmc card */
      struct mmc_config_data config;   /* Handle for the mmc config data */
    };
    
    static struct mmc_device *dev;

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#### 2.读取分区表 ####

读取分区表，不论是 MBR 还是 GPT 分区格式，读取后都存放在以下结构中：

struct partition_entry {
      unsigned char type_guid[PARTITION_TYPE_GUID_SIZE];
      unsigned dtype;
      unsigned char unique_partition_guid[UNIQUE_PARTITION_GUID_SIZE];
      unsigned long long first_lba;
      unsigned long long last_lba;
      unsigned long long size;
      unsigned long long attribute_flag;
      unsigned char name[MAX_GPT_NAME_SIZE];
      uint8_t lun;
    };
    
    struct partition_entry *partition_entries;

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#### 3.检测pwr key ####

在开启了长按开机键开机的设置后才会生效， 很多平台默认开启了此选项，到这里检测开机时间不足够长则关机，按照这里的代码理解，关机后，每次按下开机键，系统其实已经启动到 shutdown\_detect 这个位置了，不过由于按键时间不长，所以没有屏幕没有点亮，系统没有完全启动。

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## apps\_init ##

extern const struct app_descriptor __apps_start;
    extern const struct app_descriptor __apps_end;
    
    struct app_descriptor {
      const char *name;
      app_init  init;
      app_entry entry;
      unsigned int flags;
    };
    
    static int app_thread_entry(void *arg)
    {
    	const struct app_descriptor *app = (const struct app_descriptor *)arg;
    
    	app->entry(app, NULL);
    
    	return 0;
    }
    
    static void start_app(const struct app_descriptor *app)
    {
    	thread_t *thr;
    	printf("starting app %s\n", app->name);
    
    	thr = thread_create(app->name, &app_thread_entry, (void *)app, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE);
    	if(!thr)
    	{
    		return;
    	}
    	thread_resume(thr);
    }
    
    void apps_init(void)
    {
    	const struct app_descriptor *app;
    
    	/* call all the init routines */
    	for (app = &__apps_start; app != &__apps_end; app++) {
    		if (app->init)
    			app->init(app);
    	}
    
    	/* start any that want to start on boot */
    	for (app = &__apps_start; app != &__apps_end; app++) {
    		if (app->entry && (app->flags & APP_FLAG_DONT_START_ON_BOOT) == 0) {
    			start_app(app);
    		}
    	}
    }

整个遍历 app 并启动的过程并不复杂，有趣的是 \_\_apps\_start 和 \_\_apps\_end 的定义，这两个变量符号在所有源文件中并不存在，而是在 arch/arm/\*.ld 链接脚本中存在，这样类似的结构在前面 heap\_init 中已经遇到过，区别在于 \_\_apps\_start 和 \_\_apps\_end 是自定义的两个符号。代表了自定义段 .apps 的开始位置和结束位置。也就是说所有的 app 都通过在特殊的段 .apps 中注册实现了一套插件系统，是一个十分精巧的设计。后续的任何新的 app 只需要使用以下两个宏声明即可注册到 .apps 段中：

#define __SECTION(x) __attribute((section(x)))
    #define APP_START(appname) struct app_descriptor _app_##appname __SECTION(".apps") = { .name = #appname,
    #define APP_END };

下面是 aboot app 声明的 app 的实际例子：

APP_START(aboot)
    .init = aboot_init,
    APP_END

宏展开后的实际效果如下：

struct app_descriptor _app_aboot ____attribute((section(".apps"))) = {.name = "aboot", .init = aboot_init};

这样通过遍历 .apps 段就可以获取 aboot 的描述信息，调用 aboot 的 init 函数了

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