u-boot学习：u-boot启动内核

Posted 2020-09-20 jhcelue

u-boot的目的是启动内核。内核位于Flash中，那么u-boot就要将内核转移到内存中。然后执行命令执行之。这些操作是由bootcmd命令完毕的。

bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;bootm 0x30007FC0

nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel 从Flash读出内核，kernel代表从kernel分区读出内核到0x30007FC0。

1、为什么会用0x30007FC0这么怪的地址呢，由于真实的内核映像文件是uImage文件。它包括：头部+真正的内核。而头部大小正好是64字节。64字节+0x30007FC0正好是0x30008000，这个0x30008000就是真正内核的载入地址，这样安排。就不用又一次移动内核了。

2、另一个概念就是kernel分区。事实上这是分区的概念，我们在include/configs/100ask24x0.h中将分区写死，分区的名字并不重要。重要的是起始地址以及分区的大小。

#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nandflash0:[email protected](bootloader),"                             "128k(params),"                             "2m(kernel),"                             "-(root)"

bootm 0x30007FC0命令在读取完内核后启动内核，调用do_bootm函数。它有零个作用：

1、依据头部移动内核到合适的位置（上面分析了，此处不需移动）。

2、启动do_bootm_linux。它也有两个作用：告诉内核一些參数，即设置启动參数；跳到入口地址启动内核。

Bootloader与内核的交互是单向的。Bootloader将各类參数传给内核。

因为它们不能同一时候执行。传递办法仅仅有一个：Bootloader将參数放在某个约定的地方后。再启动内核，内核启动后从这个地方获得參数。

除了约定好參数存放的地址外，还要规定參数的结构。内核期望以标记列表的形式来传递启动參数。

标记，就是一种数据结构；标记列表，就是挨着存放的多个标记。标记列表以标记ATAG_CORE開始，以标记ATAG_NONE结束。标记的数据结构为tag，它由一个tag_header结构和一个联合(union)组成。

tag_header结构表示标记的类型及长度，比方是表示内存还是表示命令行參数等。

对于不同类型的标记使用不同的联合(union)。比方表示内存时使用tag_mem32。表示命令时使用tag_cmdline。数据结构tag和tag_header定义在inlcude/asm/setup.h头文件里。

struct tag_header {
	u32 size;
	u32 tag;
};

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;
};

能够利用这些结构设置标记ATAG_CORE、设置内存标记、设置命令行标记、设置标记ATAG_CORE。源代码中的setup_memory_tags、setup_commadnline_tag函数完毕内存标记和命令标记的设置，一般设置这两个标记就能够了。

设置完标记后，最后通过theKernel(0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params)调用内核。当中，theKernel指向内核存放的地址(对于ARM架构的CPU。一般是上面提到的0x30008000)，bd->bi_arch_number就是第二阶段代码中board_init函数设置的机器类型ID，而bd->bi_boot_params就是标记列表的開始地址。

參考：韦东山 《嵌入式Linux应用开发全然手冊》