Bootloader与Kernel间参数传递机制

Tag list 被用来在 bootloader 和 linux kernel 之间传递参数，这里分析一下相关的数据结构，主要包括两个部分： Tag list 和 Tag parser list 。

先来看 Tag list ：

这个 list 是在 bootloader 中填充的，其数据结构定义在 bootloader 和 linux kernel 中均有定义，是一致的。我们来看 linux kernel 中的定义：

top/arch/arm/include/asm/setup.h 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; } ; struct tag_header {     __u32 size;     __u32 tag; } ;

 

其中 tag 的取值如下，暂且称之为 tag type :

# define ATAG_CORE            0x54410001 # define ATAG_MEM            0x54410002 # define ATAG_VIDEOTEXT        0x54410003 # define ATAG_RAMDISK        0x54410004 # define ATAG_INITRD            0x54410005 # define ATAG_INITRD2        0x54420005 # define ATAG_SERIAL            0x54410006 # define ATAG_REVISION        0x54410007 # define ATAG_VIDEOLFB        0x54410008 # define ATAG_CMDLINE        0x54410009 # define ATAG_ACORN            0x41000101 # define ATAG_MEMCLK        0x41000402

其数据结构用图形表示就是：

其实就是一个链表，通过 Tag size 以及当前 tag 的位置来定位下一个 tag 的位置。而且第一个 tag 的类型必然是 ATAG_CORE 。

 

参数就是按照这个结构进行传递的，那么 kernel 是如何进行解析的呢？

我们来看 tag parser list:

同样是在 top/arch/arm/include/asm/setup.h ，有如下定义：

top/arch/arm/include/asm/setup.h struct tagtable {     __u32 tag;     int ( * parse) ( const struct tag * ) ; } ; # define __tag __used __attribute__( ( __section__( ".taglist.init" ) ) ) # define __tagtable( tag, fn) / static struct tagtable __tagtable_# # fn __tag = { tag, fn }

从上面知道， tag parser list 存在于 .taglist.init 段，他们的定义将通过宏 __tagtable(tag, fn) 的形式给出，比如在 top/arch/arm/kernel/setup.c 中：

top/arch/arm/kernel/setup.c __tagtable( ATAG_CORE, parse_tag_core) ; __tagtable( ATAG_MEM, parse_tag_mem32) ; __tagtable( ATAG_VIDEOTEXT, parse_tag_videotext) ; __tagtable( ATAG_RAMDISK, parse_tag_ramdisk) ; __tagtable( ATAG_SERIAL, parse_tag_serialnr) ; __tagtable( ATAG_REVISION, parse_tag_revision) ; __tagtable( ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline) ;

通过这样的定义，每个 tag table 的表项就自 动连接在了一起，而且存在于同一个段中。如图所示：

可以看到，所有支持的 tag parser 都列在这 里了。

在 kernel 中，将针对 tag list 中的每一项在这个 tag parser list 中进行查找，如果有 对应的处理项，则调用解析函数，于是就完成了参数的传递以及解析！

 

注意：

在 top/arch/arm/kernel/head-common.s 中会对从 bootloader 传递过来的 tag list 进行合法性判断：

以标号 __vet_atags 开始的一段处理就要是 判断 tag list 的第一项是否是 ATAG_CORE ，同时判断长度是否越界！