GNU ARM汇编--(十六)bootloader与kernel之间的commandline的传递

在《GNU ARM汇编--(十五)linux下的printascii》中已经初步分析了自己写的bootloader在引导kernel时候出现的commandline在bootloader和kernel之间传递的问题,今天终于解决了,并对参数传递有一些研究:
传递的参数为:

params->u1.s.page_size = LINUX_PAGE_SIZE;
	params->u1.s.nr_pages = (DRAM_SIZE >> LINUX_PAGE_SHIFT);
        params->commandline[COMMAND_LINE_SIZE] 设定为"noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0 mem=64MB"

前面两个参数是页的大小和页的数目,而问题出现在commandline这个字符串数组的传递上面:

dubug这个问题的第一步是在start_kernel函数的开头处添加

strlcpy(boot_command_line ,"noinitrd console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc mem=64MB" , COMMAND_LINE_SIZE);

不管传递与否,直接强制写入,这样kernel的printk就将什么打印信息都打出来了.

继续debug:

在start_kernel中:

printk(KERN_NOTICE);

printk(linux_banner);

setup_arch(&command_line);

值得注意的是linux_banner中的内容在执行到这里时并没有输出,而是先放在buffer里面,因为这个时候linux的串口还没有起来.

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

char *from = default_command_line;

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

也就是.config配置文件中的CONFIG_CMDLINE=""

同样在setup.c中有:

static char default_command_line[COMMAND_LINE_SIZE] __initdata = CONFIG_CMDLINE;

也就是说在make menuconfig的时候我们是可以设定默认值的.

继续往下看:

mdesc = setup_machine(machine_arch_type);

根据machine_arch_type来找到相应的machine_desc结构体,这个查找有很多汇编代码,没有详细看,暂且略过.

而我们的s3c2440的machine_desc结构体是在arch/arm/mach-s3c2440下的mach-smdk2440.c中定义的:

MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440")
	/* Maintainer: Ben Dooks <ben@fluff.org> */
	.phys_io	= S3C2410_PA_UART,
	.io_pg_offst	= (((u32)S3C24XX_VA_UART) >> 18) & 0xfffc,
	.boot_params	= S3C2410_SDRAM_PA + 0x100,

	.init_irq	= s3c24xx_init_irq,
	.map_io		= smdk2440_map_io,
	.init_machine	= smdk2440_machine_init,
	.timer		= &s3c24xx_timer,
MACHINE_END

MACHINE_START宏定义如下:

#define MACHINE_START(_type,_name)			\
static const struct machine_desc __mach_desc_##_type	\
 __used							\
 __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = {	\
	.nr		= MACH_TYPE_##_type,		\
	.name		= _name,

#define MACHINE_END				\
};

这些machine_desc结构体在链接时都是放在.arch.info.init中的.

这里我们注意一下:

.boot_params
= S3C2410_SDRAM_PA + 0x100, 也就是0x3000 0000 + 0x100,这个地址和bootloader中参数的地址是相一致的.

回到setup.c中:

else if (mdesc->boot_params)
    {
        printk(KERN_NOTICE "boot_params\n");
		tags = phys_to_virt(mdesc->boot_params);
    }

因为这个时候kernel已经开了MMU,做物理地址到虚拟地址的转换.

因为bootloader还是使用param_struct这种老的格式,所以下面的代码做格式的转换:

if (tags->hdr.tag != ATAG_CORE)
    {
        printk(KERN_NOTICE "covert to tag list\n");
		convert_to_tag_list(tags);
    }

convert_to_tag_list-->build_tag_list,在build_tag_list函数中有:

tag = tag_next(tag);
	tag->hdr.tag = ATAG_CMDLINE;
	tag->hdr.size = (strlen(params->commandline) + 3 +
			 sizeof(struct tag_header)) >> 2;
    printk(KERN_NOTICE "params->commandline:%s\n",params->commandline);
	strcpy(tag->u.cmdline.cmdline, params->commandline);

这里我们将这个字符串拷贝到了tag->u.cmdline.cmdline中,

回到setup_arch函数中,开始看pase这些tags:

parse_tags(tags);-->parse_tag-->t->parse(tag);

在setup.c中有:

static int __init parse_tag_cmdline(const struct tag *tag)
{
    printk(KERN_NOTICE "parse_tag_cmdline\n");
    printk(KERN_NOTICE "tag->u.cmdline.cmdline:%s\n",tag->u.cmdline.cmdline);
	strlcpy(default_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
	return 0;
}

__tagtable(ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline);

__tagtable的定义如下

#define __tagtable(tag, fn) \
static struct tagtable __tagtable_##fn __tag = { tag, fn }
struct tagtable {
	__u32 tag;
	int (*parse)(const struct tag *);
};

也就是说这里我们会调用parse_tag_cmdline

static int __init parse_tag_cmdline(const struct tag *tag)
{
    printk(KERN_NOTICE "parse_tag_cmdline\n");
    printk(KERN_NOTICE "tag->u.cmdline.cmdline:%s\n",tag->u.cmdline.cmdline);
	strlcpy(default_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
	return 0;
}

这里我们又将字符串从tag->u.cmdline.cmdline拷贝到了default_command_line中,覆盖了默认配置.

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

因为from指针指的就是default_command_line,所以这时候boot_command_line就是从bootloader传来的值了.

到这里,commandline的就正确传递了,至于linux的串口驱动和console这些是如何利用console=ttySAC0来进行下一步工作,再做分析.

这个流程过了一次,我的问题自然就解决了,自己写的bootloader一切正常了.虽然没有uboot那么强大,但是写bootloader的过程带来的好处绝不比移植uboot的少,哈哈哈哈

今天有点幸运,在路上被三个蜂子蛰了,从6点痛到现在,睡不着也该上床了！！