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嵌入式Linux之我行——u-boot-2009.08在2440上的移植详解(六)

时间:11-20 来源:互联网 点击:

实际上,内核中的参数项是内核默认提供的,在内核配置时去指定,而u-boot提供的则在u-boot启动时传递到内核中取代内核提供的参数。所以当u-boot没有提供bootargs参数时,内核启动就是用内核配置时指定的参数,当u-boot提供了bootargs参数时就使用u-boot的参数。


那么,u-boot是如果将参数信息传递到内核中的呢?而内核又是怎么接收u-boot传递过来的参数呢?这就涉及到一点点ARM寄存器的知识了。

我们知道,ARM有7种工作模式和37个寄存器(31个通用寄存器和6个状态寄存器),如下图:

ARM工作模式之间的转换就是利用这些寄存器进行,而u-boot参数的传递也利用了三个通用寄存器R0、R1和R2。关于ARM工作模式和寄存器在这里就不做讲叙了,以后再讲,这里你就理解成u-boot在启动的时候把参数存放到这三个寄存器中,到内核启动时再把寄存器中的参数取出,当然,他们并不是就这样简单的操作。下面我们看代码一一分析。

首先,我们来分析一下u-boot是怎样处理和发送要传递的参数,而u-boot要传递的参数又有哪些呢?除了我们最容易知道的bootargs(即内核commandline)参数项外,要传递的参数还有MACH_TYPE(即我们所说的机器码)、系统根设备信息(标志,页面大小)、内存信息(起始地址,大小)、RAMDISK信息(起始地址,大小)、压缩的RAMDISK根文件系统信息(起始地址,大小)。由此可见要传递的参数很多,这时候,u-boot就提供一种叫做参数链表(tagged list)的方式把这些参数组织起来,链表结构体定义在:include/asm-arm/setup.h中,而实现链表的组织在lib_arm/bootm.c中:

我们可以看到,链表的组织是由一系列函数实现,u-boot规定,链表必须以ATAG_CORE标记开始,以ATAG_NONE标记结束,中间就是一些参数标记项,这点从代码中可以体现出来。那么在这些函数中有一个bd的参数是至关重要的,它是一个bd_info类型的结构体,定义在include/asm-arm/u-boot.h中,而这个结构体又被一个global_data类型的结构体所引用,定义在include/asm-arm/global_data.h中,如下:

那么,那个bd参数到底是做什么用的呢?从定义中可以得知,bd记录了机器码、u-boot参数链表在内存中的地址等信息,那又问,它在什么地方进行记录的呢?它就在我们自己开发板初始化代码中记录的,如:board/samsung/my2440/my2440.c中

注意:bd_t被gd_t所引用,而在global_data.h中我们可以看到,u-boot定义了一个gd_t的全局指针变量*gd,所以在这里就可以直接使用gd来设置bd了。

好了,我们还是接着分析这个参数链表是如何被传递的,组织参数链表的系列函数在一个叫do_bootm_linux的函数中被调用的,还是定义在lib_arm/bootm.c中

从这个函数中我们可以看到,要使参数传递生效必须需要CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS和CONFIG_CMDLINE_TAG这两个宏的支持,所以需要在include/configs/my2440.h中定义它们。原来我就是没定义它们,在使用NFS挂载文件系统时就出现问题。同时,theKernel这个函数指针是u-boot参数传递的至关点,我们知道,函数在内存中执行的时候其实就是一个地址,而在代码中首先将这个函数指针指向kernel的入口地址,最后还将0、机器码和u-boot参数项在内存中的地址带给这个入口地址,故执行这个入口地址的时候即kernel启动的时候可以有这三个参数进行接收。那么,这个入口地址(kernel启动地址或者说kernel入口地址)是怎么来的是谁指定的,又是多少呢?看代码,是从一个bootm_headers_t类型的结构体的成员ep取得的,而这个结构体是从调用do_bootm_linux的地方传递过来的。bootm_headers_t定义在include/image.h中,do_bootm_linux在common/cmd_bootm.c中被调用,如下:

从代码中可以清楚的看到对bootm_headers_t的成员ep进行了赋值,但是还是不够直观这个入口地址到底是多少?只知道是使用image_get_ep函数从bootm_headers_t中的legacy_hdr_os_copy上取得的,那它在什么地方被赋值的呢?原来在image_set_ep函数中,定义在tools/mkimage.c中,如下:

我们再想想,这个mkimage.c是做什么用的?原来是用它来制作u-boot格式的内核——uImage,还记得怎样使用mkimage来制作uImage吧,在“u-boot-2009.08在2440上的移植详解(四)”中讲到,如下:

mkimage[-x]-A arch-O os-T type-C comp-a addr-e ep-n name-d data_file[:data_file...]image

选项:
-A:set architecture toarch//用于指定CPU类型,比如ARM
-O:set operatingsystemtoos//用于指定操作系统,比如Linux
-T:set image type totype//用于指定image类型,比如Kernel
-C:set compression typecomp//指定压缩类型
-a:set loa

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