在u-boot中使用bootm命令来引导uclinux内核过程

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1、我们知道，在u-boot中可以使用bootm这个命令来引导uclinux内核，那么其具体的过程是怎样的呢？1.1.1 bootm的命令参数通过help bootm命令可以知道bootm所带的参数，以下内容来自于u-boot/common/cmd-bootm.c：U_BOOT_CMD( bootm,CFG_MAXARGS,1,do_bootm, bootm - boot application image from memoryn, addr arg .n - boot application image stored in memoryn tpassing arguments 'ar

2、g .' when booting a Linux kernel,n t'arg' can be the address of an initrd imagen);从这里可以知道，bootm后面可以带两个参数，一个是内核所在的地址，这个地址就是通过tftp或者loadx指令下载内核时的存放地址，另一个可以指明initrd所处的位置。1.1.2 do_bootm在u-boot检测到bootm命令后，它将调用do_bootm这个函数进行内核引导：int do_bootm (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv

3、)ulongiflag;ulongaddr;ulongdata, len, checksum;ulong *len_ptr;uintunc_len = CFG_BOOTM_LEN;inti, verify;char*name, *s;int(*appl)(int, char *);image_header_t *hdr = &header;/*1、提取命令行中的地址参数。*/s = getenv (verify);verify = (s & (*s = 'n') ? 0 : 1;if (argc ih_magic) != IH_MAGIC) puts (Bad Magic

4、Numbern);SHOW_BOOT_PROGRESS (-1);return 1; SHOW_BOOT_PROGRESS (2);/*3、通过CRC校验确定文件是否损坏。*/data = (ulong)&header;len = sizeof(image_header_t);checksum = ntohl(hdr-ih_hcrc);hdr-ih_hcrc = 0;if (crc32 (0, (uchar *)data, len) != checksum) puts (Bad Header Checksumn);SHOW_BOOT_PROGRESS (-2);return 1;SHOW_BO

5、OT_PROGRESS (3);/*4、输出内核文件头的信息。*/* for multi-file images we need the data part, too */print_image_hdr (image_header_t *)addr);data = addr + sizeof(image_header_t);len = ntohl(hdr-ih_size);if (verify) puts ( Verifying Checksum . );if (crc32 (0, (uchar *)data, len) != ntohl(hdr-ih_dcrc) printf (Bad Da

6、ta CRCn);SHOW_BOOT_PROGRESS (-3);return 1;puts (OKn);SHOW_BOOT_PROGRESS (4);/*5、检验内核是否为此ARCH编译的。*/len_ptr = (ulong *)data;if (hdr-ih_arch != IH_CPU_BLACKFIN)printf (Unsupported Architecture 0x%xn, hdr-ih_arch);SHOW_BOOT_PROGRESS (-4);return 1;SHOW_BOOT_PROGRESS (5);/*6、判断文件类型，对于uclinux内核，其值为IH_TYPE_

7、KERNEL。*/switch (hdr-ih_type) case IH_TYPE_STANDALONE:name = Standalone Application;/* A second argument overwrites the load address */if (argc 2) hdr-ih_load = htonl(simple_strtoul(argv2, NULL, 16);break;case IH_TYPE_KERNEL:name = Kernel Image;break;case IH_TYPE_MULTI:name = Multi-File Image;len =

8、ntohl(len_ptr0);/* OS kernel is always the first image */data += 8; /* kernel_len + terminator */for (i=1; len_ptri; +i)data += 4;break;default: printf (Wrong Image Type for %s commandn, cmdtp-name);SHOW_BOOT_PROGRESS (-5);return 1;SHOW_BOOT_PROGRESS (6);/* * We have reached the point of no return:

9、we are going to * overwrite all exception vector code, so we cannot easily * recover from any failures any more. */*7、将内核解压缩到文件头中指定的Load Address，从这里也可以知道，下载地址和文件头中的LoadAddress之间应该有足够的空间，否则将造成解压缩的失败。*/iflag = disable_interrupts();switch (hdr-ih_comp) case IH_COMP_NONE:if(ntohl(hdr-ih_load) = addr) pr

10、intf ( XIP %s . , name); else memmove (void *) ntohl(hdr-ih_load), (uchar *)data, len);break;case IH_COMP_GZIP:printf ( Uncompressing %s . , name);if (gunzip (void *)ntohl(hdr-ih_load), unc_len, (uchar *)data, &len) != 0) puts (GUNZIP ERROR - must RESET board to recovern);SHOW_BOOT_PROGRESS (-6);do_

11、reset (cmdtp, flag, argc, argv);break;default:if (iflag)enable_interrupts();printf (Unimplemented compression type %dn, hdr-ih_comp);SHOW_BOOT_PROGRESS (-7);return 1;puts (OKn);SHOW_BOOT_PROGRESS (7);/*8、由于引导的是内核，跳过本段代码。*/switch (hdr-ih_type) case IH_TYPE_STANDALONE:if (iflag)enable_interrupts();/*

12、load (and uncompress), but don't start if autostart * is set to no */if (s = getenv(autostart) != NULL) & (strcmp(s,no) = 0) char buf32;sprintf(buf, %lX, len);setenv(filesize, buf);return 0;appl = (int (*)(int, char *)ntohl(hdr-ih_ep);(*appl)(argc-1, &argv1);return 0;case IH_TYPE_KERNEL:case IH

13、_TYPE_MULTI:/* handled below */break;default:if (iflag)enable_interrupts();printf (Can't boot image type %dn, hdr-ih_type);SHOW_BOOT_PROGRESS (-8);return 1;SHOW_BOOT_PROGRESS (8);/*9、调用相应的函数进行内核引导。*/switch (hdr-ih_os) default:/* handled by (original) Linux case */case IH_OS_LINUX: do_bootm_linu

14、x (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify); break;case IH_OS_NETBSD: do_bootm_netbsd (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify); break;case IH_OS_RTEMS: do_bootm_rtems (cmdtp, flag, argc, argv, addr, len_ptr, verify); break;SHOW_BOOT_PROGRESS (-9);return 1;这个函数看着挺长的，其实无非就是将内核解压缩，然后调用do

15、_bootm_linux引导内核。1.1.3 do_bootm_linux内核的实际引导是由do_bootm_linux这个函数来完成的：void do_bootm_linux(cmd_tbl_t * cmdtp, int flag, int argc, char *argv, ulong addr, ulong * len_ptr, int verify)int (*appl) (char *cmdline);char *cmdline;appl = (int (*)(char *)ntohl(header.ih_ep);printf(Starting Kernel at = %xn, ap

16、pl);cmdline = make_command_line();if (icache_status()icache_disable();if (dcache_status() flush_data_cache();dcache_disable();(*appl) (cmdline);这个函数首先调用make_command_line构建了命令行，然后跳转到文件头中指定的Entry Point执行。即header.ih_ep，构建命令行的过程如下所示：char *make_command_line(void)char *dest = (char *)CMD_LINE_ADDR;char *b

17、ootargs = getenv(bootargs);if (bootargs = NULL)return NULL;strncpy(dest, bootargs, 0x1000);dest0xfff = 0;return dest;也就是说，它将读取u-boot的环境变量bootargs，并将之做为内核的引导参数。1.1.4 uclinux生成的文件解析在编译uclinux时，会在uclinux/images目录下生成多个文件，这些文件都是什么内容呢？从上文对引导过程的分析可以看出，要用bootm进行引导，uclinux内核文件必须有一个定义好的文件头，这个文件头用一个image_head的

18、结构体来表示：#define IH_MAGIC0x27051956/* Image Magic Number*/#define IH_NMLEN32/* Image Name Length*/* * all data in network byte order (aka natural aka bigendian) */typedef struct image_header uint32_tih_magic;/* Image Header Magic Number*/uint32_tih_hcrc;/* Image Header CRC Checksum*/uint32_tih_time;/*

19、 Image Creation Timestamp*/uint32_tih_size;/* Image Data Size*/uint32_tih_load;/* DataLoad Address*/uint32_tih_ep;/* Entry Point Address*/uint32_tih_dcrc;/* Image Data CRC Checksum*/uint8_tih_os;/* Operating System*/uint8_tih_arch;/* CPU architecture*/uint8_tih_type;/* Image Type*/uint8_tih_comp;/*

20、Compression Type*/uint8_tih_nameIH_NMLEN;/* Image Name*/ image_header_t;因而使用uedit看一下文件头就大致可以判断出来了，需要注意的是这个结构体中的整数都是big-endian的，在uedit下看需要转换。以下就是默认生成的几个文件及其意义：l linux.initramfs：这是一个已经将rootfs编译进内核的文件，它是ELF格式的，带了符号表，此文件不能用bootm引导。l linux.initramfs.gz：这是对linux.initramfs文件的压缩。l rootfs.initramfs：这个是rootfs

21、，不带内核。l rootfs.initramfs.contents：这是个文本文件，指明了rootfs中的文件及目录信息。l rootfs.initramfs.gz：对rootfs.initramfs文件的压缩。l System.map.initramfs：这是个文本文件，指明了内核符号表。l uImage.initramfs：这是个带image_header的文件，带rootfs，通常传给u-boot的也是这个文件。l vmImage：这是个带image_header的文件，带是不带rootfs，仅仅是一个内核。可用bootm引导。l vmlinux：这是个ELF格式的内核文件，不带rootfs，不能用bootm引导。