[嵌入式]Linux——lookup_machine_type(nr)；匹配机器

一. 内核中对于每种支持的开发板都会使用宏MACHINE_START、MACHINE_END来定义一个machine_desc结构，它定义开发板相关的一些属性及函数，比如机器类型ID、起始I/O物理地址、Bootloader传入的参数的地址、中断初始化函数、I/O映射函数等，
//可以看出在\arch\arm\mach-at91（mach-xx） —mach中封装好硬件对象

MACHINE_START(AT91SAM9G45EKES, "Atmel AT91SAM9G45-EKES")
	/* Maintainer: Atmel */
	.phys_io	= AT91_BASE_SYS,					//system controller
	.io_pg_offst	= (AT91_VA_BASE_SYS >> 18) & 0xfffc,		//存储空间地址偏移
	.boot_params	= AT91_SDRAM_BASE + 0x100,			//SDRAM 地址参数
	.timer		= &at91sam926x_timer,			//设置时钟
	.map_io		= ek_map_io,				//配置时钟
	.init_irq		= ek_init_irq,				//初始化中断控制器，使能gpio中断
	.init_machine	= ek_board_init,                                                        //外部硬件初始化
MACHINE_END

//\arch\arm\include\asm\mach

#define MACHINE_START(_type,_name)			\
static const struct machine_desc __mach_desc_##_type	\
 __used							\
 __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = {	\
	.nr		= MACH_TYPE_##_type,		\
	.name		= _name,

#define MACHINE_END				\
};

truct machine_desc {
	/*
	 * Note! The first four elements are used
	 * by assembler code in head.S, head-common.S
	 */
	unsigned int		nr;		/* architecture number	*/
	unsigned int		phys_io;	/* start of physical io	*/
	unsigned int		io_pg_offst;	/* byte offset for io 
						 * page tabe entry	*/

	const char		*name;		/* architecture name	*/
	unsigned long		boot_params;	/* tagged list		*/

	unsigned int		video_start;	/* start of video RAM	*/
	unsigned int		video_end;	/* end of video RAM	*/

	unsigned int		reserve_lp0 :1;	/* never has lp0	*/
	unsigned int		reserve_lp1 :1;	/* never has lp1	*/
	unsigned int		reserve_lp2 :1;	/* never has lp2	*/
	unsigned int		soft_reboot :1;	/* soft reboot		*/
	void			(*fixup)(struct machine_desc *,
					 struct tag *, char **,
					 struct meminfo *);
	void			(*map_io)(void);/* IO mapping function	*/
	void			(*init_irq)(void);
	struct sys_timer	*timer;		/* system tick timer	*/
	void			(*init_machine)(void);
};///物理设备对象

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二：在内核启加载硬件程序
在main.c中
|
start_kernel（void）
|
setup_arch(&command_line);//加载硬件
|
mdesc = setup_machine(machine_arch_type);
|
list = lookup_machine_type(nr);//根据machine_arch_type从mach list中查找,

问题：lookup_machine_type如何通过machine_arch_type找到在make menuconfig 是配置的硬件？？？
解决：
查看连接脚本arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S
所有machine_desc结构体都处于“.arch.info.init”段中，在连接内核时，它们被组织在一起，开始地址为__arch_info_begin，结束地址为__arch_info_end，从”中可以看出：

          38    __arch_info_begin = .;   //machine_desc结构体的开始地址

          39        *(.arch.info.init)   //所有machine_desc都在这里面

          40    __arch_info_end = .;    //machine_desc结构体的开始地址

4. 不同的machine_desc结构用于不同的开发板，U-BOOT调用内核时，会在r1寄存器中给出开发板的标记(机器类型ID)；对于S3C2410、S3C2440开发板，U-Boot传入的机器类型ID为MACH_TYPE_SMDK2410、MACH_TYPE_S3C2440，它们对应的machine_desc结构分别在arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c和
   arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中定义

190 3:   .long .                  //当前行编译链接后的虚拟地址

191      .long  __arch_info_begin //machine_desc结构体的开始地址(虚拟地址)

192       .long __arch_info_end   //machine_desc结构体的结束地址(虚拟地址)

 

        .........................

205  __lookup_machine_type:

206       adr r3, 3b              //r3 = 190行的物理地址

207       ldmia  r3, {r4, r5, r6} //[r3]->r4,[r3+4]->r5,[r3+8]->r6

                                    r4 = 190行的虚拟地址

                                    r5 = __arch_info_begin (VA)

                                    r6 = __arch_info_end (VA)

208       sub r3, r3, r4         //r3=(190行的物理地址)-(190行的虚拟地址)

209       add r5, r5, r3         //r5= __arch_info_begin(物理地址)

210       add r6, r6, r3        //r6= __arch_info_end(物理地址)  

211 1:    ldr r3, [r5, #MACHINFO_TYPE]     //r5是machine_desc结构体地址

                          r3 = r5 + MACHINFO_TYPE=machine_desc结构中定义的nr成员，即机器类型ID

212       teq r3, r1          //r1是Bootloader调用内核时传入的机器类型ID

213       beq 2f              //相等则跳转到218行

214       add r5, r5, #SIZEOF_MACHINE_DESC    //否则跳转到下一个machine_desc结构体

215       cmp r5, r6         //是否已经比较完所有的machine_desc结构体

216       blo 1b             //没有则继续比较（lo:无符号小于）

217       mov r5, #0         //比较完毕，但没有匹配的machine_desc结构体，r5=0

218 2:    mov pc, lr         //返回

上面代码功能说明：

__lookup_machine_type函数将这个r1寄存器中的机器类型ID与machine_desc结构中的nr成员比较，如果相等则表示找到了匹配的machine_desc结构，于是返回它的地址(存于r5中)，如果__arch_machine_begin和__arch_machine_end间所有machine_desc结构的nr成员都不等于r1寄存器中的值，则返回0(r5等于0)

在配置菜单时，选中两个开发板即可：

    System Type--->

        S3C2410 Machines--->

             [*] SMDK2410/A9M2410

        S3C2440 Machines--->

             [*] SMDK2440

参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_63ac1cef0100vco1.html