android boot.img u-boot initrd 分析

今天剛好看到一個 booti 的 U-boot指令，因為不知道怎麼做的，就去trace code了。
在 U-boot 可能會使用
bootcmd=mmcinit 1;mmc 1 read 0x500 0x81000000 0x500000;booti 81000000
1. 先初始化 mmc slot 1 (第二個), omap應該是0跟1
2. 讀取mmc上面第一個partition的0x500到 記憶體的 0x81000000,總共讀取 0x500000
3. 開始parse boot_image.img header

booti 的意思是該位置存在一個可啟動的image, 就是 kernel + initrd
u-boot 流程，從 do_booti()看起，會先判斷前八個字元是否為"ANDROID!"，如果是的話，代表他是可啟動android的kernel image。接下來把Header讀出來。

struct boot_img_hdr
{
    unsigned char magic[BOOT_MAGIC_SIZE];

    unsigned kernel_size;  /* size in bytes */
    unsigned kernel_addr;  /* physical load addr */

    unsigned ramdisk_size; /* size in bytes */
    unsigned ramdisk_addr; /* physical load addr */

    unsigned second_size;  /* size in bytes */
    unsigned second_addr;  /* physical load addr */

    unsigned tags_addr;    /* physical addr for kernel tags */
    unsigned page_size;    /* flash page size we assume */
    unsigned unused[2];    /* future expansion: should be 0 */

    unsigned char name[BOOT_NAME_SIZE]; /* asciiz product name */
   
    unsigned char cmdline[BOOT_ARGS_SIZE];

    unsigned id[8]; /* timestamp / checksum / sha1 / etc */
};

這樣u-boot就有了kernel 的addr/size, initrd的addr/size。再來要把kernel/initrd搬到image_header中設定好的addr。

這樣就可以跳到kernel_addr去執行了。WAIT，但U-Boot怎麼把initrd的資訊傳給kernel呢？

在void do_booti_linux (boot_img_hdr *hdr)

可以看到

theKernel = (void (*)(int, int, uint))(hdr->kernel_addr);

然後執行的方式

theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params);

所以參數一定是在bd->bi_boot_params裡面，bi_boot_params 會根據版子而設定為在記憶體的某個位置，ex: 

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_OMAP4_XXXX;

gd->bd->bi_boot_params = (0x80000000 + 0x100); /* boot param addr */

他的方式有點像是有一個多類型的陣列，每一格稱為一個TAG，TAG的最前面會有HEADER標明是哪一類的參數，參數內容則是放在後面的空間上。Kernel就依序讀取這個陣列，根據每一個TAG的TAG_HEADER來決定怎麼使用資料。

程式的寫法先用一個 *params，指向起頭，然後每設定完一個參數就把params往後移動sizeof(TAG_XXX), 完全沒有浪費空間 ex: 

params->hdr.tag = ATAG_MEM;

params->hdr.size = tag_size (tag_mem32);

下面就是目前有哪些TAG可以使用

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;

};

最後 kernel 拿到的 initrd 的記憶體中的位置是壓縮過的initrd內容，還需要解壓，但kernel一開始也要自己解壓自己，目前還不知道會解到哪裡去。