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GNU ARM汇编--(十六)bootloader与kernel之间

作者： 时间：2016-11-26 来源：网络 收藏
在《GNUARM汇编--(十五)linux下的printascii》中已经初步分析了自己写的bootloader在引导kernel时候出现的commandline在bootloader和kernel之间传递的问题,今天终于解决了,并对参数传递有一些研究:

传递的参数为:

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/201611/321715.htm

[cpp]view plaincopy
  1. params->u1.s.page_size=LINUX_PAGE_SIZE;
  2. params->u1.s.nr_pages=(DRAM_SIZE>>LINUX_PAGE_SHIFT);
  3. params->commandline[COMMAND_LINE_SIZE]设定为"noinitrdroot=/dev/mtdblock2init=/linuxrcconsole=ttySAC0mem=64MB"
前面两个参数是页的大小和页的数目,而问题出现在commandline这个字符串数组的传递上面:

dubug这个问题的第一步是在start_kernel函数的开头处添加
strlcpy(boot_command_line ,"noinitrd console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc mem=64MB" , COMMAND_LINE_SIZE);

不管传递与否,直接强制写入,这样kernel的printk就将什么打印信息都打出来了.

继续debug:

在start_kernel中:

printk(KERN_NOTICE);
printk(linux_banner);
setup_arch(&command_line);

值得注意的是linux_banner中的内容在执行到这里时并没有输出,而是先放在buffer里面,因为这个时候linux的串口还没有起来.

setup_arch(&command_line);在arch/arm/kernel目录下的setup.c文件中:

char *from = default_command_line;

在make menuconfig时,有Boot options-->() Default kernel command string

也就是.config配置文件中的CONFIG_CMDLINE=""

同样在setup.c中有:

static char default_command_line[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata = CONFIG_CMDLINE;

也就是说在make menuconfig的时候我们是可以设定默认值的.

继续往下看:

mdesc = setup_machine(machine_arch_type);

根据machine_arch_type来找到相应的machine_desc结构体,这个查找有很多汇编代码,没有详细看,暂且略过.

而我们的s3c2440的machine_desc结构体是在arch/arm/mach-s3c2440下的mach-smdk2440.c中定义的:

[cpp]view plaincopy
  1. MACHINE_START(S3C2440,"SMDK2440")
  2. /*Maintainer:BenDooks */
  3. .phys_io=S3C2410_PA_UART,
  4. .io_pg_offst=(((u32)S3C24XX_VA_UART)>>18)&0xfffc,
  5. .boot_params=S3C2410_SDRAM_PA+0x100,
  7. .init_irq=s3c24xx_init_irq,
  8. .map_io=smdk2440_map_io,
  9. .init_machine=smdk2440_machine_init,
  10. .timer=&s3c24xx_timer,
  11. MACHINE_END
MACHINE_START宏定义如下:

[cpp]view plaincopy
  1. #defineMACHINE_START(_type,_name)
  2. staticconststructmachine_desc__mach_desc_##_type
  3. __used
  4. __attribute__((__section__(".arch.info.init")))={
  5. .nr=MACH_TYPE_##_type,
  6. .name=_name,
  8. #defineMACHINE_END
  9. };
这些machine_desc结构体在链接时都是放在.arch.info.init中的.

这里我们注意一下:

.boot_params = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100, 也就是0x3000 0000 + 0x100,这个地址和bootloader中参数的地址是相一致的.

回到setup.c中:

[cpp]view plaincopy
  1. elseif(mdesc->boot_params)
  2. {
  3. printk(KERN_NOTICE"boot_params");
  4. tags=phys_to_virt(mdesc->boot_params);
  5. }
因为这个时候kernel已经开了MMU,做物理地址到虚拟地址的转换.

因为bootloader还是使用param_struct这种老的格式,所以下面的代码做格式的转换:

[cpp]view plaincopy
  1. if(tags->hdr.tag!=ATAG_CORE)
  2. {
  3. printk(KERN_NOTICE"coverttotaglist");
  4. convert_to_tag_list(tags);
  5. }
convert_to_tag_list-->build_tag_list,在build_tag_list函数中有:

[cpp]view plaincopy
  1. tag=tag_next(tag);
  2. tag->hdr.tag=ATAG_CMDLINE;
  3. tag->hdr.size=(strlen(params->commandline)+3+
  4. sizeof(structtag_header))>>2;
  5. printk(KERN_NOTICE"params->commandline:%s",params->commandline);
  6. strcpy(tag->u.cmdline.cmdline,params->commandline);
这里我们将这个字符串拷贝到了tag->u.cmdline.cmdline中,
回到setup_arch函数中,开始看pase这些tags:

parse_tags(tags);-->parse_tag-->t->parse(tag);

在setup.c中有:

[cpp]view plaincopy
  1. staticint__initparse_tag_cmdline(conststructtag*tag)
  2. {
  3. printk(KERN_NOTICE"parse_tag_cmdline");
  4. printk(KERN_NOTICE"tag->u.cmdline.cmdline:%s",tag->u.cmdline.cmdline);
  5. strlcpy(default_command_line,tag->u.cmdline.cmdline,COMMAND_LINE_SIZE);
  6. return0;
  7. }
  9. __tagtable(ATAG_CMDLINE,parse_tag_cmdline);
__tagtable的定义如下
[cpp]view plaincopy
  1. #define__tagtable(tag,fn)
  2. staticstructtagtable__tagtable_##fn__tag={tag,fn}
  3. structtagtable{
  4. __u32tag;
  5. int(*parse)(conststructtag*);
  6. };
也就是说这里我们会调用parse_tag_cmdline
[cpp]view plaincopy
  1. staticint__initparse_tag_cmdline(conststructtag*tag)
  2. {
  3. printk(KERN_NOTICE"parse_tag_cmdline");
  4. printk(KERN_NOTICE"tag->u.cmdline.cmdline:%s",tag->u.cmdline.cmdline);
  5. strlcpy(default_command_line,tag->u.cmdline.cmdline,COMMAND_LINE_SIZE);
  6. return0;
  7. }
这里我们又将字符串从tag->u.cmdline.cmdline拷贝到了default_command_line中,覆盖了默认配置.

再往下就是memcpy(boot_command_line, from, COMMAND_LINE_SIZE);

因为from指针指的就是default_command_line,所以这时候boot_command_line就是从bootloader传来的值了.

到这里,commandline的就正确传递了,至于linux的串口驱动和console这些是如何利用console=ttySAC0来进行下一步工作,再做分析.

这个流程过了一次,我的问题自然就解决了,自己写的bootloader一切正常了.虽然没有uboot那么强大,但是写bootloader的过程带来的好处绝不比移植uboot的少,哈哈哈哈
今天有点幸运,在路上被三个蜂子蛰了,从6点痛到现在,睡不着也该上床了！！

关键词：ARM汇编bootloaderkerne

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