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ARM64 Linux内核启动调试与启动时间优化

共计 30 章节
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01
课程导论
ARM64架构概述 · Linux内核启动流程全景图 · x86与ARM64启动流程的宏观差异
课程导论ARM64
02
硬件初始化基础
ARM64处理器模式（EL0-EL3… · 异常级别与启动权限 · 复位向量表（Reset Vector…
硬件初始化基础ARM64
03
Bootloader阶段（U-Boot）
U-Boot在ARM64上的启动流程 · 设备树（DTB）的传递机制 · 跳转到内核前的环境准备
BootloaderU-Boot
04
内核入口点分析
Linux内核在ARM64上的入口函… · 启动CPU与辅助CPU的分离路径
内核入口点分析Linux
05
早期汇编阶段（head.S）
内核解压前的页表初始化 · MMU关闭状态下的物理地址映射 · 早期异常向量表设置
head.S早期汇编阶段
06
MMU与页表初始化
ARM64四级页表（4K/16K/6… · TTBR0/TTBR1寄存器设置 · 内核空间与用户空间隔离
MMU页表初始化
07
设备树解析（DTB）
FDT（扁平设备树）的解析流程 · 内核如何从寄存器获取DTB地址 · 设备树与ACPI在ARM64上的选择
DTB设备树解析
08
CPU特性检测与启动
读取MIDR_EL1寄存器 · CPU能力检测（CPU capabi… · SMP启动协议（PSCI）
CPU特性检测
09
PSCI与电源管理
PSCI（电源状态协调接口）规范 · SMC/HVC调用 · CPU热插拔与挂起流程
PSCI电源管理
10
中断控制器初始化（GIC）
GICv2/v3/v4架构差异 · 中断控制器初始化流程 · 中断亲和性路由
GIC断控制器初始化
11
定时器与时钟源
ARM通用定时器（Generic T… · CNTPCT/CNTVCT寄存器 · 时钟事件设备注册
定时器时钟源
12
内存布局与初始化
ARM64内核内存布局（线性映射区 · vmalloc区 · fixmap区）
内存布局初始化
13
VDSO与向量页
ARM64 VDSO（虚拟动态共享对… · 信号处理向量页（vectors pa…
VDSO向量页
14
系统调用入口
ARM64系统调用表（sys_cal… · svc指令处理流程 · ptrace与审计钩子
系统调用入口ARM64
15
异常处理机制
ARM64异常向量表（Excepti… · 同步异常与异步异常处理 · SError处理
异常处理机制ARM64
16
内核线程与init进程
rest_init函数 · kernel_init线程创建 · 根文件系统挂载（rootfs）
init内核线程
17
SMP启动流程
主CPU唤醒从CPU的协议 · spin-table与PSCI两种启… · CPU hotplug流程
SMP启动流程
18
ACPI在ARM64上的支持
ACPI与设备树的共存策略 · ACPI表解析（DSDT/SSDT） · UEFI与ACPI的关系
ACPIARM64
19
KASLR（内核地址空间布局随机化）
ARM64 KASLR实现原理 · 早期随机化与后期随机化 · 对启动流程的影响
KASLR内核地址空间布局…
20
内核压缩与解压
Image与Image.gz的区别 · 自解压机制（decompress_k… · 解压后重定位
内核压缩解压
21
EFI Stub启动
UEFI在ARM64上的启动流程 · EFI Stub与内核的交互 · EFI内存映射传递
EFIStub
22
安全启动与TrustZone
ARM TrustZone技术 · 安全世界与非安全世界切换 · OP-TEE与内核交互
TrustZone安全启动
23
虚拟化支持（KVM）
ARM64虚拟化扩展（VHE） · KVM初始化流程 · 虚拟机启动时的异常级别切换
KVM虚拟化支持
24
性能监控单元（PMU）
ARM PMUv3初始化 · perf事件采样 · 硬件计数器配置
PMU性能监控单元
25
IOMMU与SMMU
SMMU（系统内存管理单元）初始化 · 设备直通与DMA重映射 · 与x86 IOMMU的差异
IOMMUSMMU
26
电源管理集成
CPU空闲状态（cpuidle） · 系统挂起与恢复（suspend-to… · WFE/WFI指令使用
电源管理集成CPU
27
调试与跟踪
ARM64调试架构（ETM/ETE） · CoreSight跟踪 · kgdb与kprobe支持
调试跟踪
28
启动时间优化
ARM64启动时间瓶颈分析 · 快速启动技术（earlycon · deferred initcalls…
启动时间优化ARM64
29
错误处理与容错
RAS（可靠性 · 可用性 · 可服务性）架构
错误处理容错
30
课程总结与展望
ARM64启动流程核心要点回顾 · 未来架构演进（ARMv9/SVE/C… · 学习资源推荐
课程总结ARM64