心灵墨者锋2024年10月11日发布:uboot启动内核是什么,认识 uboot 和 内核 之间不可不说的关系

⭐发布日期:2024年10月11日 | 来源:心灵墨者锋

⭐作者:达特·樊 责任编辑:Admin

⭐阅读量:978 评论:3人

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uboot启动内核是什么, uboot之间不可不说的关系

uboot镜像 uboot.binLinux镜像 zImage

嵌入式设备中的分区表是自己定义的uboot和内核中的分区表应一致

内核运行前必须加载 ddr中指定的地址处

uboot需要提供内核必要的参数

内核启动的方式

uboot启动内核有两种方式,一种是等待倒计时结束后直接启动内核,一种是 uboot命令行中使 boot命令启动内核

其代码分别如下

parse_string_outer的作用是解 boot参数并执行

/*------------------倒计----------------------*/

s = getenv ("bootcmd");

if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {

...

parse_string_outer(s, FLAG_PARSE_SEMICOLON |

FLAG_EXIT_FROM_LOOP);

...

}

/*------------------命令----------------------*/

int do_bootd (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])

{

...

if (parse_string_outer (getenv ("bootcmd"),

FLAG_PARSE_SEMICOLON | FLAG_EXIT_FROM_LOOP) != 0)

rcode = 1;

...

}

U_BOOT_CMD(

boot, 1, 1, do_bootd,

"boot - boot default, i.e., run bootcmd\n",

NULL

);

/*-----------------相关宏定----------------------*/

#ifdef CONFIG_BOOTARGS

"bootargs=" CONFIG_BOOTARGS "{新闻内容}"

#endif

#ifdef CONFIG_BOOTCOMMAND

"bootcmd=" CONFIG_BOOTCOMMAND "{新闻内容}"

#endif

#define CONFIG_BOOTARGS "console=ttySAC2,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw init=/linuxrc rootfstype=ext3"

#define CONFIG_BOOTCOMMAND "movi read kernel 30008000; movi read rootfs 30B00000 300000; bootm 30008000 30B00000"

加载内核DDR

uboot启动内核的步骤

·内核镜像从启动介质中加载DDR

·DDR中启动内核镜像

本文使用的开发 x210将镜像存放 SD卡中,要加载 ddr中需要使用 movi指令

movi提供了 iNand/SD卡的操作movi read用来读 iNand/SD卡中的内容DDRmovi write用来DDR中的内容写入 iNand/SD卡中

上面的代码 bootcmd中的命令就是用来加 kernel rootfs ddr

除了 SD卡加载,还可以通 tftp nfs等网络下载方式加载镜像

movi read kernel 30008000可以知道,内核加载到 0x30008000的位置

内核的镜像生成

Linux直接编译得 elf文件, vmlinux vmlinuz。这种文件会比较大,为了烧录方便,会使 objcopy工具制作成镜像文件, Image(78M精简成7.5M)

早期使用的软盘比较小Image对与软盘来说还是太大了,放不下Linux Image做进一步的压缩,并在压缩文件前端附加了一部分解压缩代码,形 zImage

uboot可以使 mkimage工具, zImage前面加64字节uImage的头信息,形 uImage

加载启动内核

内核的加载启动是通 do_bootm完成的

前面介绍过,镜像文件分为两个部分,头部以及真正的内核

do_bootm会先对镜像进行头部信息的校验,然后再进行内核的启动

头部信息的结构体如下

typedef struct image_header {

uint32_t ih_magic; /* Image Header Magic Number */

uint32_t ih_hcrc; /* Image Header CRC Checksum */

uint32_t ih_time; /* Image Creation Timestamp */

uint32_t ih_size; /* Image Data Size */

uint32_t ih_load; /* Data Load Address */

uint32_t ih_ep; /* Entry Point Address */

uint32_t ih_dcrc; /* Image Data CRC Checksum */

uint8_t ih_os; /* Operating System */

uint8_t ih_arch; /* CPU architecture */

uint8_t ih_type; /* Image Type */

uint8_t ih_comp; /* Compression Type */

uint8_t ih_name[IH_NMLEN]; /* Image Name */

} image_header_t;

do_bootm中就是通 ih_os判断镜像的类型,然后使用相应的方法启动内核

这里的镜像 Linux镜像,所以使用的 do_bootm_linux do_bootm_linux的参数大部分是通 do_bootm传递的

启动的参bootm 30008000,告 uboot 30008000这个地址去找镜像文件

内核启动

镜像的程序入口叫 entrypoint do_bootm_linux中使 ep保存,镜像的程序入口在头信息 ih_ep中,可以通过读取头信息得到

ep后,通theKernel = (void (*)(int, int, uint))ep; ep格式化后传递 theKernel,这 theKernel函数就指向了内存中加载OS镜像的真正入口地址

前面也提到了,每个开发板 uboot中都有唯一的机器码,这个编码用来验证开发板 uboot是否匹配,这个机器码还会传到内核中再次验证。这个机器码获取的第一顺序备选是环境变machid,第二顺序备选gd->bd->bi_arch_num(x210_sd.h #define MACH_TYPE 2456)

接下来就是传参的过程。先看 Linux Documentation/arm/Booting CPU寄存器设置的描述

- CPU register settings

r0 = 0,

r1 = machine type number discovered in (3) above.

r2 = physical address of tagged list in system RAM, or

physical address of device tree block (dtb) in system RAM

通过读 r0 r1 r2这三个寄存器的值来设 CPUr0固定0r1为前面提到的机器码r2为存放启动参 tag结构体的首地址

所以 do_bootm_linuxtheKernel (0, machid, bd->bi_boot_params);完成传参的过程

传参是通 struct tag这个结构体完成的,获取参数就是获取一个 tag的过程。这 tag也有着规定的格式do_bootm_linux中通 setup_start_tag setup_end_tag函数设 tag的开始和结束,这个函数的作用就是设置当 tag的类型 ATAG_CORE ATAG_NONE,用 tag起始终止位置的判别

需要注意的是,传参是一个很重要的过程,内核启动不成功与传参错误有很大关系

uboot4步骤总结

第一步:将内核搬移DDR

第二步:校验内核格式CRC

第三步:准备传参

第四步:跳转执行内核

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发表评论

温明娜

3秒前:这些 tag也有着规定的格式,do_bootm_linux中通过 setup_start_tag和 setup_end_tag函数设置 tag的开始和结束,这个函数的作用就是设置当前 tag的类型为 ATAG_CORE和 ATAG_NONE,用作 tag起始终止位置的判别需要注意的是,传参是一个很重要的过程,内核启动不成功与传参错误有很大关系uboot启动4步骤总结第一步:将内核搬移到DDR中第二步:校验内核格式、CRC等第三步:准备传参第四步:跳转执行内核

IP:16.96.8.*

吴尊

9秒前:.

IP:95.88.6.*

杰伊·杜普拉斯

4秒前:if (parse_string_outer (getenv ("bootcmd"), FLAG_PARSE_SEMICOLON | FLAG_EXIT_FROM_LOOP) !

IP:29.11.5.*

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