U-Boot如何为内核设置启动参数(转)

大家都知道U-Boot启动的时候会将启动参数的地址放入R2中，然后再启动内核。我们看看这些参数是如何设置的。

首先看两个重要的数据结构：

第一个是global_data，定义在include/asm-arm/global_data.h文件中：

typedef    struct    global_data {
    bd_t        *bd;
    unsigned long    flags;
    unsigned long    baudrate;
    unsigned long    have_console;    /* serial_init() was called */
    unsigned long    reloc_off;    /* Relocation Offset */
    unsigned long    env_addr;    /* Address of Environment struct */
    unsigned long    env_valid;    /* Checksum of Environment valid? */
    unsigned long    fb_base;    /* base address of frame buffer */
#ifdef CONFIG_VFD
    unsigned char    vfd_type;    /* display type */
#endif
#if 0
    unsigned long    cpu_clk;    /* CPU clock in         */
    unsigned long    bus_clk;
    unsigned long    ram_size;    /* RAM size */
    unsigned long    reset_status;    /* reset status register at boot */
#endif
    void        **jt;        /* jump table */
} gd_t;

在同一个文件中有如下定义：

#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t *gd asm ("r8")

在需要使用gd指针的时候，只需要加入DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR这句话就可以了。可以知道，gd指针始终是放在r8中的。

其中的第一个变量，bd_t结构体，定义于include/asm-arm/u-boot.h中：

typedef struct bd_info {
    int            bi_baudrate;    /* serial console baudrate */
    unsigned long    bi_ip_addr;    /* IP Address */
    unsigned char    bi_enetaddr[6]; /* Ethernet adress */
    struct environment_s     *bi_env;
    ulong     bi_arch_number;    /* unique id for this board */
    ulong     bi_boot_params;    /* where this board expects params */
    struct                /* RAM configuration */
    {
    ulong start;
    ulong size;
    }             bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
#ifdef CONFIG_HAS_ETH1
    /* second onboard ethernet port */
    unsigned char bi_enet1addr[6];
#endif
} bd_t;

bd_t中的变量bi_boot_params，表示传递给内核的参数的位置。

然后看看gd和bd的初始化，在lib_arm/board.c中：

gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));

memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

说明这两个结构体在内存中的位置是在uboot的代码在往下的地址处，所以进行操作的时候不要覆盖了这个位置！

在board/up270/up270.c中，有如下初始化：

gd->bd->bi_boot_params = 0xa0000100;

说明参数位置在0xa0000100。

现在，具体看看uboot是如何（按什么格式）把参数放入内存中。

在lib_arm/armlinux.c的do_bootm_linux函数中：

bd_t *bd = gd->bd;

setup_start_tag (bd);

setup_start_tag函数定义于同一个文件中：

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);
}

其中用到了一个重要的指针:params，这是一个指向struct tag的指针，在文件的开始处声明，可以被这个文件中的所有函数访问：

static struct tag *params;

struct tag的定义位于include/asm-arm/setup.h中：

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;
};

包括teg_header和tag的内容。tag_header定义在同一个文件中，如下：

struct tag_header {

    u32 size;

    u32 tag;

};

tag和tag_header和内核中的结构一模一样。tag_header中的tag字段表示的是这个tag的类型，在内核和Bootloader中通过一些固定的整形常量来表示：

#define ATAG_CORE 0x54410001

#define ATAG_NONE 0x00000000

#define ATAG_CORE 0x54410001

#define ATAG_MEM 0x54410002

#define ATAG_VIDEOTEXT 0x54410003

#define ATAG_RAMDISK 0x54410004

#define ATAG_INITRD 0x54410005

#define ATAG_INITRD2 0x54420005

#define ATAG_SERIAL 0x54410006

#define ATAG_REVISION 0x54410007

#define ATAG_VIDEOLFB 0x54410008

#define ATAG_CMDLINE 0x54410009

#define ATAG_ACORN 0x41000101

#define ATAG_MEMCLK 0x41000402

set_xxx_tags函数给不同的参数赋值，和set_start_tag类似，就不多说了。需要注意的一个是tag_next。这是一个宏：

#define tag_next(t)    ((struct tag *)((u32 *)(t) + (t)->hdr.size))

作用就是让param跳过刚刚设置好的tag，指向下一个tag开始的地方。所以在每个set_xxx_tag函数的最好都调用这个宏。

具体每个tag的定义可以查看相关文件。

这样，就把每个tag放到了从内存0xa0000100开始的地址，然后由内核根据tag_header的tag字段来识别到底是什么参数，然后再解析出来使用。