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GNU ARM匯編--(十六)bootloader與kernel之間

作者： 時間：2016-11-26 來源：網(wǎng)絡 收藏
在《GNU ARM匯編--(十五)linux下的printascii》中已經(jīng)初步分析了自己寫的bootloader在引導kernel時候出現(xiàn)的commandline在bootloader和kernel之間傳遞的問題,今天終于解決了,并對參數(shù)傳遞有一些研究:

傳遞的參數(shù)為:

本文引用地址：http://butianyuan.cn/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]設定為"noinitrdroot=/dev/mtdblock2init=/linuxrcconsole=ttySAC0mem=64MB"
前面兩個參數(shù)是頁的大小和頁的數(shù)目,而問題出現(xiàn)在commandline這個字符串數(shù)組的傳遞上面:

dubug這個問題的第一步是在start_kernel函數(shù)的開頭處添加
strlcpy(boot_command_line ,"noinitrd console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc mem=64MB" , COMMAND_LINE_SIZE);

不管傳遞與否,直接強制寫入,這樣kernel的printk就將什么打印信息都打出來了.

繼續(xù)debug:

在start_kernel中:

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

值得注意的是linux_banner中的內容在執(zhí)行到這里時并沒有輸出,而是先放在buffer里面,因為這個時候linux的串口還沒有起來.

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

char *from = default_command_line;

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

也就是.config配置文件中的CONFIG_CMDLINE=""

同樣在setup.c中有:

static char default_command_line[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata = CONFIG_CMDLINE;

也就是說在make menuconfig的時候我們是可以設定默認值的.

繼續(xù)往下看:

mdesc = setup_machine(machine_arch_type);

根據(jù)machine_arch_type來找到相應的machine_desc結構體,這個查找有很多匯編代碼,沒有詳細看,暫且略過.

而我們的s3c2440的machine_desc結構體是在arch/arm/mach-s3c2440下的mach-smdk2440.c中定義的:

[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宏定義如下:

[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. };
這些machine_desc結構體在鏈接時都是放在.arch.info.init中的.

這里我們注意一下:

.boot_params = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100, 也就是0x3000 0000 + 0x100,這個地址和bootloader中參數(shù)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. }
因為這個時候kernel已經(jīng)開了MMU,做物理地址到虛擬地址的轉換.

因為bootloader還是使用param_struct這種老的格式,所以下面的代碼做格式的轉換:

[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函數(shù)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);
這里我們將這個字符串拷貝到了tag->u.cmdline.cmdline中,
回到setup_arch函數(shù)中,開始看pase這些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的定義如下
[cpp]view plaincopy
  1. #define__tagtable(tag,fn)
  2. staticstructtagtable__tagtable_##fn__tag={tag,fn}
  3. structtagtable{
  4. __u32tag;
  5. int(*parse)(conststructtag*);
  6. };
也就是說這里我們會調用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. }
這里我們又將字符串從tag->u.cmdline.cmdline拷貝到了default_command_line中,覆蓋了默認配置.

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

因為from指針指的就是default_command_line,所以這時候boot_command_line就是從bootloader傳來的值了.

到這里,commandline的就正確傳遞了,至于linux的串口驅動和console這些是如何利用console=ttySAC0來進行下一步工作,再做分析.

這個流程過了一次,我的問題自然就解決了,自己寫的bootloader一切正常了.雖然沒有uboot那么強大,但是寫bootloader的過程帶來的好處絕不比移植uboot的少,哈哈哈哈
今天有點幸運,在路上被三個蜂子蟄了,從6點痛到現(xiàn)在,睡不著也該上床了?。?/p>



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