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2008-07-09 00:53:59

bootm命令浅析

boom命令实现有关的源文件主要为 common/cmd_bootm.c lib_arm/armlinux.c。下面就这两个文件中的关键代码段进行分析。

 

common/cmd_bootm.c(前面数字为Source Insight 中显示的行号):

168  if (argc < 2) {

              addr = load_addr;

       } else {

              addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);

       }

判断运行bootm时是否指定了程序加载地址,若没有则使用默认的加载地址,load_addrcmd_bootm.c中是这样定义的:

ulong load_addr = CFG_LOAD_ADDR;

 

183  memmove (&header, (char *)addr, sizeof(image_header_t));

image headeru-boot添加的64Byte文件头)复制到header只向的内存。

 

185  if (ntohl(hdr->ih_magic) != IH_MAGIC) {

#ifdef __I386__     /* correct image format not implemented yet - fake it */

              if (fake_header(hdr, (void*)addr, -1) != NULL) {

                     /* to compensate for the addition below */

                     addr -= sizeof(image_header_t);

                     /* turnof verify,

                      * fake_header() does not fake the data crc

                      */

                     verify = 0;

              } else

#endif     /* __I386__ */

           {

              puts ("Bad Magic Number\n");

              SHOW_BOOT_PROGRESS (-1);

              return 1;

           }

       }

判断文件头中的幻数是否为IH_MAGIC,所以如果不是u-boot镜像格式,会输出提示信息”Bad Magic Number”

 

204 data = (ulong)&header;

       len  = sizeof(image_header_t);

 

       checksum = ntohl(hdr->ih_hcrc);

       hdr->ih_hcrc = 0;

 

       if (crc32 (0, (uchar *)data, len) != checksum) {

              puts ("Bad Header Checksum\n");

              SHOW_BOOT_PROGRESS (-2);

              return 1;

       }

比对u-boot image 文件头的CRC32校验和。

 

229 data = addr + sizeof(image_header_t);

       len  = ntohl(hdr->ih_size);

 

       if (verify) {

              puts ("   Verifying Checksum ... ");

              if (crc32 (0, (uchar *)data, len) != ntohl(hdr->ih_dcrc)) {

                     printf ("Bad Data CRC\n");

                     SHOW_BOOT_PROGRESS (-3);

                     return 1;

              }

              puts ("OK\n");

       }

比对u-boot image 数据部分的校验和。

 

245  #if defined(__PPC__)

              if (hdr->ih_arch != IH_CPU_PPC)

#elif defined(__ARM__)

              if (hdr->ih_arch != IH_CPU_ARM)

#else

# error Unknown CPU type

#endif

这部条件编译指令检验检验image header 中的arch类型是否是否正确。

 

275  switch (hdr->ih_type) {

      

       case IH_TYPE_KERNEL:

              name = "Kernel Image";

              break;

      

       default: printf ("Wrong Image Type for %s command\n", cmdtp->name);

              SHOW_BOOT_PROGRESS (-5);

              return 1;

       }

判断image的类型,这里只列出了Kernel Image类型的代码,直接break:)

 

switch (hdr->ih_comp) {

      

       case IH_COMP_GZIP:

              printf ("   Uncompressing %s ... ", name);

              if (gunzip ((void *)ntohl(hdr->ih_load), unc_len,

                         (uchar *)data, &len) != 0) {

                     puts ("GUNZIP ERROR - must RESET board to recover\n");

                     SHOW_BOOT_PROGRESS (-6);

                     do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);

              }

              break;

             

              default:

              if (iflag)

                     enable_interrupts();

              printf ("Unimplemented compression type %d\n", hdr->ih_comp);

              SHOW_BOOT_PROGRESS (-7);

              return 1;

       }

       puts ("OK\n");

这段代码比较重要,它根据image所采用的压缩类型,将image解压到hdr->ih_load指向的地址,这个ih_load就是在mkimage中的-a选项指定的地址,这下明白了,-a选项指定的是内核解压后的地址。

 

412  switch (hdr->ih_os) {

       default:                  /* handled by (original) Linux case */

       case IH_OS_LINUX:

#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE

           fixup_silent_linux();

#endif

           do_bootm_linux  (cmdtp, flag, argc, argv,

                          addr, len_ptr, verify);

           break;

             

       }

 

       SHOW_BOOT_PROGRESS (-9);

#ifdef DEBUG

       puts ("\n## Control returned to monitor - resetting...\n");

       do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);

#endif

既然内核已经解压完了,接下来就改启动Linux内核了,这里有用到了image header中的另一个字段ih_os:指明操作系统的类型,我只列出Linux操作系统类型的处理,可以看到它把控制权传递给了 do_bootm_linux 这个do_bootm_linux 对于不同的ARCH有不同的实现,而ARM的实现就是在 lib_arm/armlinux.c中。

 

armlinux.c : do_bootm_linux

83    ulong initrd_start, initrd_end;

initrd的起始地址和结束地址

 

85    void (*theKernel)(int zero, int arch, uint params);

Linux 内核的入口参数,zero = 0arch为平台编号,params为传递给内核的参数在内存中的地址

 

89    #ifdef CONFIG_CMDLINE_TAG

       char *commandline = getenv ("bootargs");

#endif

如果在include/configs/.h定义了CONFIG_CMDLINE_TAG则将bootargs环境变量传递给内核。所以如果发现无法向内核传递参数,应该检查一下CONFIG_CMDLINE_TAG是否定义。

 

93    theKernel = (void (*)(int, int, uint))ntohl(hdr->ih_ep);

hdr为指向image header的指针,hdr->ih_ep就是我们用mkimage创建image-e选项的参数:内核的入口地址。

 

98207行为处理bootm命令传递的initrd参数。包括判断bootm是否传递了initrd参数,检验initrd的有效性(幻数,校验和等)

 

下面这一段代码在内核启动前,向内核传递参数(以Tag标记的形式),这段代码依赖于很多的宏定义,比如CONFIG_CMDLINE_TAG等,它们通常定义在include/configs/.h中,所以如果要想u-boot给内核传递特定的标记,则必须定义相应的宏。传递标记是通过setup__tag函数完成的,具体可以参考cmd_boot.m里面的实现。

#if defined (CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS) || \

    defined (CONFIG_CMDLINE_TAG) || \

    defined (CONFIG_INITRD_TAG) || \

    defined (CONFIG_SERIAL_TAG) || \

    defined (CONFIG_REVISION_TAG) || \

    defined (CONFIG_LCD) || \

    defined (CONFIG_VFD)

       setup_start_tag (bd);

#ifdef CONFIG_SERIAL_TAG

       setup_serial_tag (¶ms);

#endif

 

#ifdef CONFIG_REVISION_TAG

       setup_revision_tag (¶ms);

#endif

 

#ifdef CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS

       setup_memory_tags (bd);

#endif

 

#ifdef CONFIG_CMDLINE_TAG

       setup_commandline_tag (bd, commandline);

#endif

 

#ifdef CONFIG_INITRD_TAG

       if (initrd_start && initrd_end)

              setup_initrd_tag (bd, initrd_start, initrd_end);

#endif

 

#if defined (CONFIG_VFD) || defined (CONFIG_LCD)

       setup_videolfb_tag ((gd_t *) gd);

#endif

       setup_end_tag (bd);

#endif

 

       /* we assume that the kernel is in place */

       printf ("\nStarting kernel ...\n\n");

 

#ifdef CONFIG_USB_DEVICE

       {

              extern void udc_disconnect (void);

              udc_disconnect ();

       }

#endif

 

275  theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params);

经过一系列的准备,终于到了启动内核的时候了,这里bd->bi_arch_numberbd->bi_boot_params在具体开发板的board_init函数里面初始化,比如对于smdk2410board_init:

106         gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

107         gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;

smdk2410把启动参数放在了0x30000100开始的地方。上面提到的Tag的传递,也是放到这个地址。这点可以从armlinux.c中的setup_start_tag函数看出

static void setup_start_tag (bd_t *bd)

{

       params = (struct tag *) bd->bi_boot_params;

 

       params->hdr.tag = ATAG_CORE;

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

 

       params->u.core.flags = 0;

       params->u.core.pagesize = 0;

       params->u.core.rootdev = 0;

 

       params = tag_next (params);

}

上面函数的第一句表明第一个param的地址为bd->bi_boot_params,到这了我们明白,u-boot向内核传递启动参数由一系列在include/configs/.h中的宏控制,启动参数传递的地址在board_init中初始化。
 
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