BootLoader与Linux内核的参数传递

作者：时间：2012-06-25来源：网络收藏

4. 内核接收参数

下面从基于ARM体系结构的zImage 映像启动来分析Linux 内核是怎样接收BootLoader传递过来的内核参数，zImage 启动过程如下图所示。

(图有时间再画)

在文件 arch/arm/boot/compressed/head.S[2]中 start 为zImage 的起始点，部分代码如下：

start:

mov r7, r1

mov r8, r2

…...

mov r0, r4

mov r3, r7

bl decompress_kernel

b call_kernel

call_kernel：

……

mov r0, #0

mov r1, r7

mov r2, r8

mov pc, r4

首先将BootLoader 传递过来的r1(机器编号)、r2(参数链表的物理地址)的值保存到r7、r8 中，再将r7 作为参数传递给解压函数decompress_kernel()。在解压函数中，再将r7 传递给全局变量__machine_arch_type。在跳到内核(vmlinux)入口之前再将r7，r8 还原到r1，r2 中。

在文件 arch/arm/kernel/head.S[2]中，内核(vmlinux)入口的部分代码如下：

stext：

mrc p15, 0, r9, c0, c0

bl __lookup_processor_type

………

bl __lookup_machine_type

首先从处理器内部特殊寄存器(CP15)中获得ARM 内核的类型，从处理器内核描述符(proc_info_list)表(__proc_info_begin—__proc_info_end)中查询有无此ARM 内核的类型，如果无就出错退出。处理器内核描述符定义在 include/asm-arm/procinfo.h[2]中，具体的函数实现在 arch/arm/mm/proc-xxx.S[2]中，在编译连接过程中将各种处理器内核描述符组合成表。接着从机器描述符(machine_desc)表(__mach_info_begin—__mach_info_end)中查询有无r1 寄存器指定的机器编号，如果没有就出错退出。机器编号mach_type_xxx 在arch/arm/tools/mach-types[2]文件中说明，每个机器描述符中包括一个唯一的机器编号，机器描述符的定义在 include/asm-arm/mach/arch.h[2]中，具体实现在 arch/arm/mach-xxxx[2]文件夹中，在编译连接过程中将基于同一种处理器的不同机器描述符组合成表。例如，基于AT91RM9200 处理器的各种机器描述符可以参考 arch/arm/mach-at91rm9200/board-xxx.c[2]，机器编号为262 的机器描述符如下所示：

MACHINE_START(AT91RM9200DK, Atmel AT91RM9200-DK)

/* Maintainer: SAN People/Atmel */

.phys_io = AT91_BASE_SYS,

.io_pg_offst = (AT91_VA_BASE_SYS >> 18) 0xfffc,

.boot_params = AT91_SDRAM_BASE + 0x100,

.timer = at91rm9200_timer,

.map_io = dk_map_io,

.init_irq = dk_init_irq,

.init_machine = dk_board_init,

MACHINE_END

最后就是打开MMU，并跳转到 init/main.c[2]的start_kernel(初始化系统。在 init/main.c[2] 中，函数start_kernel()的部分代码如下：

{

……

setup_arch();

……

}

在 arch/arm/kernel/setup.c[2]中，函数setup_arch()的部分代码如下：

{

……

setup_processor();

mdesc=setup_machine(machine_arch_type);

……

parse_tags(tags);

……

}

setup_processor()函数从处理器内核描述符表中找到匹配的描述符，并初始化一些处理器变量。setup_machine()用机器编号(在解压函数decompress_kernel 中被赋值)作为参数返回机器描述符。从机器描述符中获得内核参数的物理地址，赋值给tags 变量。然后调用parse_tags()函数分析内核参数链表，把各个参数值传递给全局变量。这样内核就收到了BootLoader 传递的参数。

5. 参数传递的验证和测试

参数传递的结果可以通过内核启动的打印信息来验证。

Machine: Atmel AT91RM9200-DK

……

Kernel command line: console=ttyS0,115200 root=/dev/ram rw init=/linuxrc

……

Memory: 64MB = 64MB total

……

checking if image is initramfs...it isn''t (no cpio magic); looks like an initrd

Freeing initrd memory: 1024K

……

RAMDISK: Compressed image found at block 0