U-Boot启动Linux

1.U-Boot使用标记列表（tagged list）的方式向Linux传递参数。

标记的数据结构式是tag，在U-Boot源代码目录中定义：

u-boot-2011.06-rc3/arch/arm/include/asm/setup.h

struct tag_header {

u32 size;

u32 tag;

};

struct tag {

struct tag_header hdr;

union {

struct tag_core core;

struct tag_mem32 mem;

struct tag_videotext videotext;

struct tag_ramdisk ramdisk;

struct tag_initrd initrd;

struct tag_serialnr serialnr;

struct tag_revision revision;

struct tag_videolfb videolfb;

struct tag_cmdline cmdline;

/*

* Acorn specific

*/

struct tag_acorn acorn;

/*

* DC21285 specific

*/

struct tag_memclk memclk;

} u;

};

2.U-Boot使用命令bootm来启动已经加载到内存中的内核。而bootm命令实际上调用的是do_bootm函数。对于Linux内核，do_bootm函数会调用do_bootm_linux函数来设置标记列表和启动内核。

do_bootm_linux函数在u-boot-2011.06-rc3/arch/avr32/lib/bootm.c 中定义如下：

int do_bootm_linux(int flag, int argc, char * const argv[], bootm_headers_t *images)

{

void (*theKernel)(int magic, void *tagtable);

struct tag *params, *params_start;

char *commandline = getenv("bootargs");

if ((flag != 0) && (flag != BOOTM_STATE_OS_GO))

return 1;

theKernel = (void *)images->ep;

show_boot_progress (15);

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

params = setup_start_tag(params);

params = setup_memory_tags(params);

if (images->rd_start) {

params = setup_ramdisk_tag(params,

  PHYSADDR(images->rd_start),

  PHYSADDR(images->rd_end));

}

params = setup_commandline_tag(params, commandline);

params = setup_clock_tags(params);

params = setup_ethernet_tags(params);

params = setup_boardinfo_tag(params);

setup_end_tag(params);

printf("\nStarting kernel at %p (params at %p)...\n\n",

      theKernel, params_start);

prepare_to_boot();

theKernel(ATAG_MAGIC, params_start);

/* does not return */

return 1;

}

注意其中的setup_start_tag，setup_memory_tags，setup_end_tag函数。

3.U-Boot设置好标记列表后就要调用内核了。但调用内核前，CPU必须满足下面的条件：

（1）CPU寄存器的设置

r0=0

r1=机器码

r2=内核参数标记列表在RAM中的起始地址

（2）CPU工作模式

禁止IRQ与FIQ中断

CPU为SVC模式

（3）使数据Cache与指令Cache失效

4.在do_bootm_linux函数中将内核的入口地址“images->ep”强制类型转换为函数指针。根据ATPCS规则，函数的参数个数不超过4个时，使用r0~r3这4个寄存器来传递参数。因此第128行的函数调用则会将0放入r0，机器码machid放入r1，内核参数地址bd->bi_boot_params放入r2，从而完成了寄存器的设置，最后转到内核的入口地址。

到这里，U-Boot的工作就结束了，系统跳转到Linux内核代码执行。