kernel如何得到uboot启动信息

kernel如何得到uboot启动信息

 \

一、uboot的的配置和编译

**
**

1、配置：make smdk6410_config

SRCTREE := $(CURDIR)

MKCONFIG ​ ​ := $(SRCTREE)/mkconfig

 ​

smdk6410_config ​ ​ : unconfig

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm s3c64xx smdk6410 samsung s3c6410

 ​ ​ ​ ​ ​ 

mkconfig ​ smdk6410 arm s3c64xx smdk6410 samsung  s3c6410

   s0 ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​       s1 ​ ​ ​ ​ ​ ​  s2 ​         s3 ​ ​ ​ ​ ​ ​ s4 ​ ​ ​ ​ ​        s5 ​ ​ ​ ​ ​ ​ s6

生成如下两个文件：

include/config.mk include/config.h

建立两个软链接文件：

ln -s asm-arm asm

ln -s arch-smdk6410 asm-arm/arch

 ​

2、make

 ​ ​ ​在编译到最后看到了如下一句：

 ​ ​ ​“arm-linux-ld -Bstatic -T /home/uboot/u-boot-6410/board/samsung/smdk6410/u-boot.lds -Ttext 0xc7e00000 ........”

 ​ ​ ​通过上述可知，uboot.bin的链接地址为：0xc7e00000(整个地址是在board/samsung/smdk6410/config.mk定义)，链接脚本为：u-boot.lds

 ​ ​ ​注意：u-boot.lds中定义了个“.u_boot_cmd”段，地址范围从__u_boot_cmd_start到__u_boot_cmd_end

 ​ ​

二、uboot的源码分析：

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ uboot重要的功能如下:

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 1)关看门狗

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 2)初始化时钟

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 3)初始化SDRAM

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 4)初始化flash

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 5)初始化网卡、usb、串口等

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 6）加载内核并且启动内核喂你好你在干麻耶

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​从 ​u-boot.lds中可以看出“start.o”放在最前面，那么也就注定start.s是整个uboot第一个运行的文件,这样我们就可以从start.s开始分析uboot。

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ start.s做了如下的功能：

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 1)进入设置为svc

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 2)关看门狗

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 3）屏蔽中断

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 4）初始化

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 5）设置stack

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 6）时钟

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 7）代码重定位，从nand flash ​到 ​sd ram

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 8)清bss段

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ 9）start_armboot

 ​ ​ ​ ​ ​ ​

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​在进入了start_armboot之后工作流程如下图：

 ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​

最后，从env变量中获取到bootcmd参数(nand read 0xc0008000 0x100000 0x500000;bootm 0xc0008000)，执行到了” ​nand read 0xc0008000 0x100000 0x500000”命令，从nand flash ​中将内核到内存中，之后就执行bootm 0xc0008000。最后将会调用如下函数：

do_bootm ->do_bootm_linux->theKernel

1、do_bootm：从0x500000中读取UImage的头部，填充到一个全局变量header ​中。结构定义为：

[cpp]  ​view plain copy

1. typedef ​struct ​image_header ​{ ​ ​
2.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_magic; ​ ​ ​ ​ ​
3.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_hcrc; ​ ​ ​ ​ ​ ​
4.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_time; ​ ​ ​ ​ ​ ​
5.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_size; ​ ​ ​ ​ ​ ​
6.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_load; ​ ​ ​ ​ ​ ​
7.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_ep; ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
8.  ​ ​ ​ ​uint32_t ​ ​ ​ ​ih_dcrc; ​ ​ ​ ​ ​ ​
9.  ​ ​ ​ ​uint8_t ​ ​ ​ ​ ​ih_os; ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
10.  ​ ​ ​ ​uint8_t ​ ​ ​ ​ ​ih_arch; ​ ​ ​ ​ ​ ​
11.  ​ ​ ​ ​uint8_t ​ ​ ​ ​ ​ih_type; ​ ​ ​ ​ ​ ​
12.  ​ ​ ​ ​uint8_t ​ ​ ​ ​ ​ih_comp; ​ ​ ​ ​ ​ ​
13.  ​ ​ ​ ​uint8_t ​ ​ ​ ​ ​ih_name[IH_NMLEN]; ​ ​ ​ ​
14. } ​image_header_t; ​ ​

其中我们关心的是“ih_load”和“ih_ep”两个成员，ih_load指定了内核应该在内存的地址，ih_ep指定了执行内核时的入口地址。

2、知道了内核的在内存的地址和内核的入口地址，我们就可以开始启动内核了，但是在启动内核之前，还需要一些信息（如: bootargs，内存的大小、串口的波特率等）告诉内核。这些信息的收集就由“do_bootm_linux”收集。将信息收集好后，怎么样告诉内核呢？很简单，就是按照双方约定内存地址中开辟一块内存，按照双方约定的格式存储就好了！存储的格式如下：

[cpp]  ​view plain copy

1. struct ​tag_header ​{ ​ ​
2.  ​ ​ ​ ​u32 ​size; ​ ​
3.  ​ ​ ​ ​u32 ​tag; ​ ​
4. }; ​ ​
5.  ​ ​
6. struct ​tag ​{ ​ ​
7.  ​ ​ ​ ​struct ​tag_header ​hdr; ​ ​
8.  ​ ​ ​ ​union ​{ ​ ​
9.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_core ​ ​ ​ ​ ​core; ​ ​
10.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_mem32 ​ ​ ​ ​mem; ​ ​
11.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_videotext ​ ​ ​ ​videotext; ​ ​
12.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_ramdisk ​ ​ramdisk; ​ ​
13.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_initrd ​ ​ ​initrd; ​ ​
14.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_serialnr ​serialnr; ​ ​
15.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_revision ​revision; ​ ​
16.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_videolfb ​videolfb; ​ ​
17.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_cmdline ​ ​cmdline; ​ ​
18.  ​ ​
19.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
20.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_acorn ​ ​ ​ ​acorn; ​ ​
21.  ​ ​
22.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
23.  ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​struct ​tag_memclk ​ ​ ​memclk; ​ ​
24.  ​ ​ ​ ​} ​u; ​ ​
25. }; ​ ​

添加这些信息首先调用setup_start_tag (bd)，添加完后调用setup_end_tag (bd)。

 ​

那这内存地址是在哪里呢？我们定义一个gd全局变量，内存地址保存在gd->bd-> bi_boot_params ​中，对gb赋值是在函数“start_armboot”！gd的结构体的定义如下：

[cpp]  ​view plain copy

1. typedef ​struct ​bd_info ​{ ​ ​
2.  ​ ​ ​ ​int ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​bi_baudrate; ​ ​ ​ ​ ​ ​
3.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​bi_ip_addr; ​ ​ ​
4.  ​ ​ ​ ​unsigned ​char ​ ​ ​bi_enetaddr[6]; ​ ​ ​
5.  ​ ​ ​ ​struct ​environment_s ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​*bi_env; ​ ​
6.  ​ ​ ​ ​ulong ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​bi_arch_number; ​ ​ ​
7.  ​ ​ ​ ​ulong ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​bi_boot_params; ​ ​ ​
8.  ​ ​ ​ ​struct ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
9.  ​ ​ ​ ​{ ​ ​
10.  ​ ​ ​ ​ulong ​start; ​ ​
11.  ​ ​ ​ ​ulong ​size; ​ ​
12.  ​ ​ ​ ​} ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS]; ​ ​
13. #ifdef ​CONFIG_HAS_ETH1 ​ ​
14.  ​ ​ ​ ​ ​ ​
15.  ​ ​ ​ ​unsigned ​char ​ ​ ​bi_enet1addr[6]; ​ ​
16. #endif ​ ​
17. } ​bd_t ​ ​
18.  ​ ​
19. typedef ​struct ​ ​global_data ​{ ​ ​
20.  ​ ​ ​ ​bd_t ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​*bd; ​ ​
21.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​flags; ​ ​
22.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​baudrate; ​ ​
23.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​have_console; ​ ​ ​ ​ ​
24.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​reloc_off; ​ ​ ​ ​
25.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​env_addr; ​ ​ ​ ​ ​
26.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​env_valid; ​ ​ ​ ​
27.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​fb_base; ​ ​ ​ ​ ​ ​
28. #ifdef ​CONFIG_VFD ​ ​
29.  ​ ​ ​ ​unsigned ​char ​ ​ ​vfd_type; ​ ​ ​ ​ ​
30. #endif ​ ​
31. #if ​0 ​ ​
32.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​cpu_clk; ​ ​ ​ ​ ​ ​
33.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​bus_clk; ​ ​
34.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​ram_size; ​ ​ ​ ​ ​
35.  ​ ​ ​ ​unsigned ​long ​ ​ ​reset_status; ​ ​ ​ ​ ​
36. #endif ​ ​
37.  ​ ​ ​ ​void ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​**jt; ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
38. } ​gd_t; ​ ​

3、有了上述信息和配置后我们就可以开始启动内核，调用

theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params)，之后我们的linux内核就开始工作了，uboot的使命就完成了！

 ​

以下参考：blog.csdn.net/songqqnew/a…

 ​

从uboot启动内核的形式theKernel (0, machid, bd->bi_boot_params)
可以看出uboot给内核传递了3个参数，第1个是0，第2个是机器码，第3个是参数列表在SDRAM的起始位置
刚好满足一下调用内核的条件
• R0=0。
• R1=机器类型ID；
• R2=启动参数标记列表在RAM 中起始基地址

①在 uboot/board/davinci/dm365evm的board_init函数中uboot中:

机器码：
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_DAVINCI_DM365_EVM
而#define MACH_TYPE_DAVINCI_DM365_EVM ​ 1939 定义在arch\arm\include\asm\Mach-types.h中

 

kernel中:

需对应内核的linux/arch/arm/mach-davinci/Board-dm365-evm.c中一行代码
MACHINE_START(DAVINCI_DM365_EVM, "DaVinci_DM365x_EVM")
而DAVINCI_DM365_EVM定义在linux/asm

#define DAVINCI_DM365_EVM 1939

 ​

注：

machine type 不匹配

在内核自解压完成以后内核会首先会进入 ​bl ​ ​ ​ ​ ​ __lookup_machine_type函数(在arch/arm/kernel/head.S中)，检查machine_type是否匹配，如果不匹配会跳入__error_a函数(在arch/arm/kernel/head-common.S中)，导致启动失败

 ​

②指定参数位置：

在uboot:

 ​uboot/board/davinci/dm365evm 的board_init函数中

gd->bd->bi_boot_params=PHYS_SDRAM_1+0x100 ​ //

#definde PHYS_SDRAM_1 0x80000000 定义在include\configs\Davin_dm365evm.h

 ​

在kernel中：
对应内核的linux/arch/arm/mach-davinci/Board-dm365-evm.c中一行代码.boot_params ​ ​ ​ = （0x80000100）,
如果uboot没有给出gd->bd->bi_boot_params的值，则linux默认去这个地址寻址tag
如果uboot给出了gd->bd->bi_boot_params的值，则linux则按照uboot的给的这个地址去寻址tag

所以即使uboot中设置 ​ ​ ​ gd->bd->bi_boot_params = 0x30000000或 0x30000200或 0x300000300(或许设置一个空闲的内存区就可以)
而内核的.boot_params ​ ​ ​ = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100,(就用不到了也能顺利启动内核，已试过

在试验中发现uboot中设置gd->bd->bi_boot_params=0或将gd->bd->bi_boot_params注释掉，都未能顺利启动内核。貌似在uboot必须为gd->bd->bi_boot_params指定一个值才行，而linux的.boot_params 始终都没有用到。

gd是一个全局结构体指针，用于uboot中各个文件中重要的参数传递，其成员见blog.csdn.net/songqqnew/a…
看一下uboot在sdram 0x30000100处给内核传递了什么东东，见blog.csdn.net/songqqnew/a…
参考嵌入式Linux应用开发完全手册ch15.1 p243