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1. 概述
之前已经写了几篇Linux内核启动相关的文章，比如：《解压内核镜像》《调用 start_kernel》都是用汇编语言写的，这些代码的作用仅仅是把内核镜像放置到特定的位置，同时配置好C语言的运行环境，再有就是简单的把内核镜像所在区域的页表设置一下，在开启MMU之后就正式开始了C语言代码的执行，C语言代码的入口是start_kernel这个函数，本文要介绍其中的set_arch这个函数，该函数的作用是查找给定机器ID的数据结构信息、配置内存条信息、解析bootloader传递命令行参数，然后根据machine_desc结构体所记录的信息对机器进行一些必要的设置，最后开始正式建立完整的页表，大致流程如下图所示。
2. set_processor
该函数首先调用汇编代码来查找给定机器ID的proc_info数据，找到之后取出其中的processor结构体，该结构体中包含了很多任务切换相关的底层函数。
/* arch/arm/kernel/setup.c */ list = lookup_processor_type(read_cpuid_id()); /* arch/arm/kernel/head-common.S */ ENTRY(lookup_processor_type) stmfd sp!, {r4 - r6, r9, lr} mov r9, r0 bl __lookup_processor_type mov r0, r5 ldmfd sp!, {r4 - r6, r9, pc} ENDPROC(lookup_processor_type) cacheid_init函数根据CPU ID设置缓冲相关的标志位；cpu_init调用刚刚找到的processor中的processor._proc_init函数，不过该函数没有做什么实际操作。
/* arch/arm/mm/proc-v7.S */ ENTRY(cpu_v7_proc_init) mov pc, lr ENDPROC(cpu_v7_proc_init) 设置内核启动时所在CPU不同异常模式下的栈指针。
/* arch/arm/kernel/setup.c::cpu_init */ __asm__ ( "msr cpsr_c, %1nt" "add r14, %0, %2nt" "mov sp, r14nt" "msr cpsr_c, %3nt" "add r14, %0, %4nt" "mov sp, r14nt" "msr cpsr_c, %5nt" "add r14, %0, %6nt" "mov sp, r14nt" "msr cpsr_c, %7" : : "r" (stk), PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | IRQ_MODE), "I" (offsetof(struct stack, irq[0])), PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | ABT_MODE), "I" (offsetof(struct stack, abt[0])), PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | UND_MODE), "I" (offsetof(struct stack, und[0])), PLC (PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE) : "r14"); 3. setup_machine_tags
根据机器ID查找machine_desc结构体，如果没有找到就打印一条提示信息，然后直接宕机。而此时使用的打印函数是early_print的话，再根据《printk流程分析》，此时其实还没有注册console驱动，因此如果没有打开early_printk功能，则系统就悄无声息的死机了。
/* arch/arm/kernel/setup.c */ for_each_machine_desc(p) if (nr == p->nr) { printk("Machine: %sn", p->name); mdesc = p; break; } 找到mdesc之后，执行mdesc->fixup()，该调用实际执行的函数是定义在cpu.c中的cpu_fixup函数，该函数的作用是设置内存条个数以及对应物理起始地址和大小。
/* arch/arm/kernel/setup.c */ if (mdesc->fixup) mdesc->fixup(tags, &from, &meminfo); /* arch/arm/mach-s5p4418/cpu.c */ MACHINE_START(S5P4418, NXP_MACH_NAME) .atag_offset = 0x00000100, .fixup = cpu_fixup, .map_io = cpu_map_io, .init_irq = nxp_cpu_init_irq, #ifdef CONFIG_ARM_GIC .handle_irq = gic_handle_irq, #else .handle_irq = vic_handle_irq, #endif .timer = &nxp_cpu_sys_timer, .init_machine = cpu_init_machine, #if defined CONFIG_CMA && defined CONFIG_ION .reserve = cpu_mem_reserve, #endif MACHINE_END static void __init cpu_fixup(...) { mi->nr_banks = 1; mi->bank[0].start = CFG_MEM_PHY_SYSTEM_BASE; #if !defined(CFG_MEM_PHY_DMAZONE_SIZE) mi->bank[0].size = CFG_MEM_PHY_SYSTEM_SIZE; #else mi->bank[0].size = CFG_MEM_PHY_SYSTEM_SIZE + CFG_MEM_PHY_DMAZONE_SIZE; #endif } 接下来就是解析bootloader传递的命令行参数，通过tag->hdr.tag查找内核中预置的对应类型tag的解析函数，然后调用对应类型tag的parse函数即可实现对参数的解析。
/* arch/arm/kernel/setup.c */ static int __init parse_tag(const struct tag *tag) { extern struct tagtable __tagtable_begin, __tagtable_end; struct tagtable *t; for (t = &__tagtable_begin; t < &__tagtable_end; t++) if (tag->hdr.tag == t->tag) { t->parse(tag); break; } return t < &__tagtable_end; } /* arch/arm/kernel/setup.h */ struct tagtable { __u32 tag; int (*parse)(const struct tag *); }; 4. 总结
为了避免文章篇幅太长，所以会拆分成三四篇来写，下面是本文的总结：
- setup_processor：根据给定机器ID查找机器描述信息，然后再根据CPU ID设置cache相关的标志位，再执行processor._proc_init对处理器进行初始化，最后设置CPU不同异常模式下的栈指针；
- setup_machine_tags：根据机器ID查找machine_desc结构体，然后执行cpu_fixup函数配置内存条信息，最后解析bootloader传递的命令行参数。
