Nios II uCLinux/Linux启动分析

1、 说明

　　本文采用的Linux源码版本来自Altera公司FTP。不考虑zImage生成的Compress过程。因为zImage是内核binary文件经过gzip 压缩，并在头部添加解压缩代码实现的。这部分可以在内核代码树的arch/nios2/boot/compress下分析链接脚本及makefile得出。另外，Linux源码中实现了编译MMU版本和无MMU版本的Linux，所以编译无MMU版本时，关于MMU的处理部分可以忽略。可以通过设置JTAG UART或者Altera UART的基址来实现内核开启之前printk的串口输出。

2、 Head.S

　　内核程序最开始的symbol为_start。注意Nios II处理器的初始状态。如果有u-boot的存在情况，r4保存板子信息的结构体地址，r5为SOPC总线上内存的实际物理地址的开始，r6为内存物理地址的结束，r7为u-boot传过来内核启动参数字符串的首地址。  启动过程：关闭中断，清除指令缓存，指令缓存的大小在全局CONFIG中定义。清除数据缓存，有MMU的话初始化MMU，清除BSS段，设置堆栈，调用nios2_boot_init，然后调用start_kernel，开启内核。  这里注意的是，中间夹杂了exception_handler_hook，这个实际上是异常处理入口，注意，虽然Altera允许在Qsys中对Nios II的异常向量表的位置做设置，但是这里要知道，内存的开始地址为CONFIG_MEM_BASE | CONFIG_KERNEL_REGION_BASE，而异常向量表的位置始终为CONFIG_MEM_BASE | CONFIG_KERNEL_REGION_BASE|0x20，所以在Qsys中保持默认就可以了。 inthandler的处理过程在entry.S或entry-nommu.S中，具体处理可以参考Nios II Processor Reference Handbook。

3、setup.c

　　这个文件中包含了Linux内核和硬件相关的部分的初始化过程需要的程序。接下来分析nios2_boot_init。初始化MMU，解析u-boot传过来的参数，判断魔数，保存参数。然后early_init_devtree，从DTB（由DTS生成）数据中解析需要初始化的设备，SOPC信息等等。然后就开启内核。