【原创】Linux启动bootargs参数分析

【原创】Linux启动bootargs参数分析

Written by leeming

这几天刚好在看linux c语言启动，现在就顺便把内核在启动时解析bootargs这一块单独拎出来讲解下，内核对于bootargs的解析分为几块：

1.      setup_arch(&command_line);

综述：在这个函数中，系统会获得bootargs参数，并对其做简单的初步分析。并将bootargs的参数保存在command_line这个地址中。

详解：

A．  先获得bootargs的地址，uboot传进来的参数是放在30000100的地方的

       //一般默认为0x30000100位置//boot_params 如果为0则表示bootloader没有传参数

       if (mdesc->boot_params)

              tags = phys_to_virt(mdesc->boot_params);

B． 是通过标签ATAG来辨别的， uboot中有相应的标签字，将相应的uboot参数放置到相应的全局变量中。

       if (tags->hdr.tag == ATAG_CORE) {

//已经被fixup函数修改，则将atag中的mem段置为none

              if (meminfo.nr_banks != 0)

                     squash_mem_tags(tags);

//继续把atag的参数传递结束， 通过参数的类型（比如ATAG_CMDLINE，ATAG_MEM诸如此类的参数）将bootargs参数全部分析完毕。

              parse_tags(tags);

{

extern struct tagtable __tagtable_begin, __tagtable_end;

struct tagtable *t;

//我们的参数是放在__tagtable_begin到__tagtable_end区间内，各个类型的通过__tagtable的宏定义在编译的时候就将其定位在这个区间，我们的每一个参数只需要和每个宏比较，并调用其对用的parse函数。

//对于我们一般的bootargs，只传递了ATAG_CMDLINE，而在其对应的parse函数就是把传递进来的cmdline存放到default_command_line中。

for (t = &__tagtable_begin; t < &__tagtable_end; t++)

        if (tag->hdr.tag == t->tag) {

               t->parse(tag);

               break;

        }

return t < &__tagtable_end;

}

}

C．  将cmdline存放至saved_command_line中        

//在setup_arch函数刚开始就定义了char *from= default_command_line,因此通过下面这个函数实现把cmdline存放至saved_command_line中。 memcpy(saved_command_line, from, COMMAND_LINE_SIZE);

D．         对cmdline做简单的 分析，主要是mem和initrd的

这里的处理和B步比较类似，通过对cmdline中的一个个参数和__early_begin到__early_end间的参数进行比较。从而得到匹配的参数，然后调用其相应的parse函数进行处理，同时将剩余部分存放到setup_arch(&command_line)传进来的字符串指针command_line中。。这部分先对cmdline进行分析是因为接下来就需要对页表进行建立，所以必须知道内存mem和initrd文件系统的信息，所以这部分属于early，parse的参数很少。其余的参数解析都留至后面的参数分析中。

 

2.      parse_early_param();

综述：第二次分析cmdline，不过在这里分析的是系统能够辨别的一些早期参数（这个函数甚至可以去掉），而且在分析的时候并不是以setup_arch（&command_line）传出来的command_line为基础，而是以最原生态的saved_command_line为基础的。

详解：

parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);

{

        args = next_arg(args, ¶m, &val);//一个个参数分离

        ret = parse_one(param, val, params, num, unknown（就是do_early_param）);//解析参数

由于传进去的num为0，因此对于每一个参数param和值value，直接调用do_early_param解析。

}

      

       // do_early_param这部分的实现就和1中的B/D的处理类似，通过对__setup_start和__setup_end区间的参数进行比较，找到对应的参数，调用该参数的解析函数。这部分的定义是以__setup(str, fn)的类型出现的，在linux中这类型的启动参数有非常多（比如root，console，ro,rw,rootfstype,md,resume……），几乎这步可以涵盖所有有用的，而且我们自己也可以增加这种操作来支持新的启动参数。

static int __init do_early_param(char *param, char *val)

{

struct obs_kernel_param *p;

 

for (p = __setup_start; p < __setup_end; p++) {

        if (p->early && strcmp(param, p->str) == 0) {

               if (p->setup_func(val) != 0)

                      printk(KERN_WARNING

                             "Malformed early option '%s'\n", param);

}

}

}

 

3.      parse_args("Booting kernel", command_line, __start___param,       __stop___param - __start___param,   &unknown_bootoption);

 

综述：对于比较新的版本真正起作用的函数，与2的parse_early_param();相比，此处对解析列表的处理范围加大了，解析列表中除了包括系统以setup定义的启动参数，还包括模块中定义的param参数以及系统不能辨别的参数。

详解：

command_line是setup_arch函数传递出来的值；

__start___param是param参数的起始地址，在System.map文件中能看到

__stop___param - __start___param是参数个数

unknown_bootoption是对应与启动参数不是param的相应处理函数

 

同样跟进去最核心的函数也是parse_args（同2中分析）：

parse_args("early options", tmp_cmdline, NULL, 0, do_early_param);

{

        args = next_arg(args, ¶m, &val);//一个个参数分离

        ret = parse_one(param, val, params, num, unknown（就是do_early_param）);//解析参数

由于传进去的num为就是parm的个数，所以先要将启动参数和param一个个比较。

static int parse_one(char *param,char *val,struct kernel_param *params,

            unsigned num_params,int (*handle_unknown)(char *param, char *val))

{

unsigned int i;

//先寻找启动参数是否和param匹配， param变量一般是在驱动模块中module_param定义的，存放在*（param）空间。如果匹配则将param参数的值用相应的value代替。

//也就是说通过这种方式可以在启动参数中为驱动的参数赋值，而且可以看出linux中认为param参数是以后主要使用的启动参数传递方式，将慢慢摒弃__setup的形式。

for (i = 0; i < num_params; i++) {

        if (parameq(param, params[i].name)) {

               DEBUGP("They are equal!  Calling %p\n",

                      params[i].set);

               return params[i].set(val, ¶ms[i]);

        }

}

 

//当然对于嵌入式的cmdline，一般而言都没有param参数的值，所以都是调用此处的handle_unknown

如一个很简单的例子：

Kernel command line: root=/dev/mtdblock3 console=ttyS0,115200 rootfstype=yaffs mem=32m

Unknown argument: calling c00082e4

parram is root, val is /dev/mtdblock3

parram is console, val is ttyS0,115200

parram is rootfstype, val is yaffs

 

if (handle_unknown) {

        DEBUGP("Unknown argument: calling %p\n", handle_unknown);

        return handle_unknown(param, val);

}

{

       /* Handle obsolete-style parameters */其实我们的参数在handle_unknown中还是过时的参数解析方式的，就是obsolette_checksetup函数，这个函数内部的处理和parse_early_param()类似，所以这里就不详细解释了。

if (obsolete_checksetup(param))

        return 0;

 

对于既不是param，在handle_unknown中又不是setup形式的参数字符串，但设置了参数值。就将其放置在系统启动后的环境变量全局数组envp_init[]中的同名参数或空环境变量中。

对于没有设置参数值的参数字符串就将其传给argv_init[]中同名参数或空参数。

……

}

 

DEBUGP("Unknown argument `%s'\n", param);

return -ENOENT;

}

}