bootz启动 Linux内核涉及do_bootm_linux 函数

一.  bootz启动Linux

uboot 启动Linux内核使用bootz命令。当然还有其它的启动命令,例如,bootm命令等等。

本文只分析 bootz命令启动 Linux内核的过程中涉及的几个重要函数。具体分析  do_bootm_linux函数执行过程。

本文继上一篇文章,地址如下:

bootz启动 Linux内核涉及 bootm_os_get_boot_func 函数-CSDN博客

二.   bootz 启动 Linux 内核涉及函数

2.  do_bootm_linux 函数

经过前面的分析,我们知道了 do_bootm_linux 函数就是最终启动 Linux 内核的函数,此函数定

义在文件 arch/arm/lib/bootm.c,函数内容如下:

int do_bootm_linux(int flag, int argc, char * const argv[],
		   bootm_headers_t *images)
{
	/* No need for those on ARM */
	if (flag & BOOTM_STATE_OS_BD_T || flag & BOOTM_STATE_OS_CMDLINE)
		return -1;

	if (flag & BOOTM_STATE_OS_PREP) {
		boot_prep_linux(images);
		return 0;
	}

	if (flag & (BOOTM_STATE_OS_GO | BOOTM_STATE_OS_FAKE_GO)) {
		boot_jump_linux(images, flag);
		return 0;
	}

	boot_prep_linux(images);
	boot_jump_linux(images, flag);
	return 0;
}

do_bootm_linux 函数:

第13行,如果参数flag等于BOOTM_STATE_OS_GO或者BOOTM_STATE_OS_FAKE_GO ,就行 boot_jump_linux 函数。

boot_selected_os 函数在调用 do_bootm_linux 时,会将 flag 设置为 BOOTM_STATE_OS_GO。


第 14 行,执行函数 boot_jump_linux,此函数定义在文件 arch/arm/lib/bootm.c 中,函数内容如下:

static void boot_jump_linux(bootm_headers_t *images, int flag)
{
#ifdef CONFIG_ARM64
..........
#else
	unsigned long machid = gd->bd->bi_arch_number;
	char *s;
	void (*kernel_entry)(int zero, int arch, uint params);
	unsigned long r2;
	int fake = (flag & BOOTM_STATE_OS_FAKE_GO);

	kernel_entry = (void (*)(int, int, uint))images->ep;

	s = getenv("machid");
	if (s) {
		if (strict_strtoul(s, 16, &machid) < 0) {
			debug("strict_strtoul failed!\n");
			return;
		}
		printf("Using machid 0x%lx from environment\n", machid);
	}

	debug("## Transferring control to Linux (at address %08lx)" \
		"...\n", (ulong) kernel_entry);
	bootstage_mark(BOOTSTAGE_ID_RUN_OS);
	announce_and_cleanup(fake);

	if (IMAGE_ENABLE_OF_LIBFDT && images->ft_len)
		r2 = (unsigned long)images->ft_addr;
	else
		r2 = gd->bd->bi_boot_params;

.............
			kernel_entry(0, machid, r2);
	}
#endif
}

3~5 行之间的代码,是 64 ARM 芯片对应的代码, Cortex-A7 32 位芯片,因此用不到。

6 行,变量 machid 保存机器 ID

如果不使用设备树,这个机器 ID 会被传递给 Linux 内核,Linux 内核会在自己的机器 ID 列表里面查找是否存在与 uboot 传递进来的 machid 匹配的项目,如果存在就说明 Linux 内核支持这个机器,则 Linux 就会启动!

如果使用设备树的话,这个 machid 就无效了,设备树文件中存有一个“兼容性”这个属性,Linux 内核会比较“兼容性”属性的值(字符串)来查看是否支持这个机器。

第 8 行, kernel_entry 函数,名字“内核_ 进入”,说明此函数是进入 Linux 内核的,也 就是最终的大 boos !!
此函数有三个参数: zero arch params
第一个参数 zero 同样为 0
二个参数为机器 ID
第三个参数 ATAGS 或者设备树 (DTB) 首地址, ATAGS 是传统的方法,用 于传递一些命令行信息,如果使用设备树的话就要传递设备树 (DTB)
12 行,获取 kernel_entry 函数,函数 kernel_entry 并不是 uboot 定义的,而是 Linux 核定义的。
Linux 内核镜像文件的第一行代码就是函数 kernel_entry ,而 images->ep 保存着 Linux 内核镜像的起始地址,起始地址保存的正是 Linux 内核第一行代码!
26 行,调用 announce_and_cleanup函数, 来打印一些信息并做一些清理工作,此函数定 义在文件 arch/arm/lib/bootm.c 中,函数内容如下:
static void announce_and_cleanup(int fake)
{
	printf("\nStarting kernel ...%s\n\n", fake ?
		"(fake run for tracing)" : "");
	bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_BOOTM_HANDOFF, "start_kernel");
.............
	cleanup_before_linux();
}

3 行,在启动 Linux 之前输出 “ Starting kernel ... ” 信息,所打印信息如下:

bootz启动 Linux内核涉及do_bootm_linux 函数_第1张图片

7 行,调用 cleanup_before_linux 函数做一些清理工作。

回到 boot_jump_linux函数:
28~31 行是设置寄存器 r2 的值?
为什么要设置 r2 的值呢?Linux 内核一开始是汇编代码,因此, kernel_entry函数就是个汇编函 数。向汇编函数传递参数要使用 r0 r1 r2( 参数数量不超过 3 个的时候 ) ,所以 r2 寄存器就是 kernel_entry 函数的第三个参数。

28 行,如果使用设备树的话,r2 应该是设备树的起始地址,而设备树地址保存在 images

ftd_addr 成员变量中。

30 行,如果不使用设备树的话, r2 应该是 uboot 传递给 Linux 的参数起始地址,也就 是环境变量 bootargs 的值。

34 行,调用 kernel_entry 函数进入 Linux 内核,此行将一去不复返, uboot 的使命也就 完成了。

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