BootLoader与Linux内核的参数传递

ag)来实现的。本系统参数链表包括的结构体有： ATAG_CORE ， ATAG_MEM， ATAG_RAMDISK， ATAG_INITRD32 ，ATAG_CMDLINE，ATAG_END。在整个参数链表中除了参数结构体ATAG_CORE 和ATAG_END 的位置固定以外，其他参数结构体的顺序是任意的。本BootLoader 所传递的参数链表如下：第一个内核参数结构体，标记为ATAG_CORE，参数类型为tag_core。每个参数类型的定义请参考源代码文件。

tag_array 初始化为指向参数链表的第一个结构体的指针。

tag_array->hdr.tag=ATAG_CORE;

tag_array->hdr.size=tag_size(tag_core);

tag_array->u.core.flags=1;

tag_array->u.core.pagesize=4096;

tag_array->u.core.rootdev=0x00100000;

tag_array=tag_next(tag_array);

tag_array->hdr.tag=ATAG_MEM;

tag_array->hdr.size=tag_size(tag_mem32);

tag_array->u.mem.size=0x04000000;

tag_array->u.mem.start=0x20000000;

tag_array=tag_next(tag_array);

……

tag_array->hdr.tag=ATAG_NONE;

tag_array->hdr.size=0;

tag_array=tag_next(tag_array);

最后将内核参数链表复制到内核默认的物理地址0x20000100 处。这样参数链表就建好了。

4. 内核接收参数

下面从基于ARM体系结构的zImage 映像启动来分析Linux 内核是怎样接收BootLoader传递过来的内核参数，zImage 启动过程如下图所示。

(图有时间再画)

在文件 arch/arm/boot/compressed/head.S[2]中 start 为zImage 的起始点，部分代码如下：

start:

mov r7, r1

mov r8, r2

…...

mov r0, r4

mov r3, r7

bl decompress_kernel

b call_kernel

call_kernel：

……

mov r0, #0

mov r1, r7

mov r2, r8

mov pc, r4

首先将BootLoader 传递过来的r1(机器编号)、r2(参数链表的物理地址)的值保存到r7、r8 中，再将r7 作为参数传递给解压函数decompress_kernel()。在解压函数中，再将r7 传递给全局变量__machine_arch_type。在跳到内核(vmlinux)入口之前再将r7，r8 还原到r1，r2 中。

在文件 arch/arm/kernel/head.S[2]中，内核(vmlinux)入口的部分代码如下：

stext：

mrc p15, 0, r9, c0, c0

bl __lookup_processor_type

………

bl __lookup_machine_type

首先从处理器内部特殊寄存器(CP15)中获得ARM 内核的类型，从处理器内核描述符(proc_info_list)表(__proc_info_begin—__proc_info_end)中查询有无此ARM 内核的类型，如果无就出错退出。处理器内核描述符定义在 include/asm-arm/procinfo.h[2]中，具体的函数实现在 arch/arm/mm/proc-xxx.S[2]中，在编译连接过程中将各种处理器内核描述符组合成表。接着从机器描述符(machine_desc)表(__mach_info_begin—__mach_info_end)中查询有无r1 寄存器指定的机器编号，如果没有就出错退出。机器编号mach_type_xxx 在arch/arm/tools/mach-types[2]文件中说明，每个机器描述符中包括一个唯一的机器编号，机器描述符的定义在 include/asm-arm/mach/arch.h[2]中，具体实现在 arch/arm/mach-xxxx[2]文件夹中，在编译连接过程中将基于同一种处理器的不同机器描述符组合成表。例如，基于AT91RM9200 处理器的各种机器描述符可以参考 arch/arm/mach-at91rm9200/board-xxx.c[2]，机器编号为262 的机器描述符如下所示：

MACHINE_START(AT91RM9200DK, Atmel AT91RM9200-DK)

/* Maintainer: SAN People/Atmel */

.phys_io = AT91_BASE_SYS,

.io_pg_offst = (AT91_VA_BASE_SYS >> 18) 0xfffc,

.boot_params = AT91_SDRAM_BASE + 0x100,

.timer = at91rm9200_timer,

.map_io = dk_map_io,

.init_irq = dk_init_irq,

.init_machine = dk_board_init,

MACHINE_END

最后就是打开MMU，并跳转到 init/main.c[2]的start_kernel(初始化系统。在 init/main.c[2] 中，函数start_kernel()的部分代码如下：

{

……

setup_arch();

……

}

在 arch/arm/kernel/setup.c[2]中，函数setup_arch()的部分代码如下：

{

……

setup_processor();

mdesc=setup_machine(machine_arch_type);

……

parse_tags(tags);

……

}

setup_processor()函数从处理器内核描述符表中找到匹配的描述符，并初始化一些处理器变量。setup_machine()用机器编号(在解压函数decompress_kernel 中被赋值)作为参数返回机器描述符。从机器描述符中获得内核参数的物理地址，赋值给tags 变量。然后调用parse_tags()函数分析内核参数链表，把各个参数值传递给全局变量。这样内核就