uboot到kernel启动过程中内存布局变化、初始化

内核编译（make）之后会生成两个文件，一个是Image，一个是zImage，其中Image为内核映像文件，而zImage为内核的一种映像压缩文件。uImage是uboot专用的映像文件，它是在zImage之前加上一个长度为64字节的“头”，说明这个内核的版本、加载位置、生成时间、大小等信息；其0x40之后与zImage没什么区别。uImage的64字节的头结构如下

 */
typedef struct image_header {
	uint32_t ih_magic;	/* Image Header Magic Number	*/
	uint32_t ih_hcrc;	/* Image Header CRC Checksum	*/
	uint32_t ih_time;	/* Image Creation Timestamp	*/
	uint32_t ih_size;	/* Image Data Size		*/
	uint32_t ih_load;	/* Data	 Load  Address	*/
	uint32_t ih_ep;		/* Entry Point Address	used *************	*/
	uint32_t ih_dcrc;	/* Image Data CRC Checksum	*/
	uint8_t	 ih_os;		/* Operating System		*/
	uint8_t	 ih_arch;	/* CPU architecture		*/
	uint8_t	 ih_type;	/* Image Type			*/
	uint8_t	 ih_comp;	/* Compression Type		*/
	uint8_t	 ih_name[IH_NMLEN];	/* Image Name		*/
} image_header_t;

uboot从flash中读出uimage的头部，解析出镜像大小（ih_size），镜像ddr存放地址（ih_load-0x40），内核起始物理地址（ih_ep），uboot同时setup_memory_tags设置bootatag，这里设置的ddr起始地址(0x22500000)和大小(0x03900000)。

起始地址由内核编译生成的zimage头读出（makefile.uboot），大小uboot中指定。

我这边内存分布如下

uboot设置pc地址到0x22508000后进入Linux kernel流程，head.S执行内核解压过程，解压地址还是0x22508000，地址重叠由解压的代码来处理。

内核解压后转到start_kernel

start_kernel执行过程中，setup_arch中解析ATAG，对于内存调用parse_tag_mem32，将内存解析出来填入meminfo结构体中。

arm_memblock_init

初始化memblock，将meminfo中记录的内存信息加入到memblock分配器中，同时对_stext--_end这段代码段和数据段内存进行reserve，避免后面进入到伙伴系统中，同时还需要保留的还有页表空间。

head.S中建立了最开始的段页表，每个pgd映射1M空间
#define KERNEL_RAM_VADDR    (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)
...
.globl    swapper_pg_dir
.equ    swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_VADDR - PG_DIR_SIZE
其中
#define CONFIG_PAGE_OFFSET 0xC0000000
TEXT_OFFSET：0x00008000    （arch/arm/Makefile）
PG_DIR_SIZE 0x4000 （16kb 4096*4byte）

paging_init进行页表映射，包括lowmem，devicemem、iomem、异常向量表等等，内核lowmem优先进行段映射，非1M对其的再进行页映射。

后续memmap_init对系统全局页表管理进行初始化（alloc_node_mem_map），关联每个page和物理页地址。

mem_map以page管理所有物理页，后面给伙伴系统用

随后mm_init中对伙伴系统、kmalloc、vmalloc等

free_all_bootmem_core中对系统中bootmem阶段未申请的内存释放到伙伴系统中。

最后应该类似下面这样：