内核命令处理
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参考文章:非常经典的文章
http://book.opensourceproject.org.cn/embedded/embeddedprime/index.html?page=opensource/0136130550/ch05lev1sec3.html
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本文分析对象: arm linux 2.6.290 处理模型
Linux kernel的启动包括很多组件的初始化和相关配置,这些配置参数一般是通过command line进行配置的。在进行后续分析之前,先来理解一下command line的处理模型:
要处理的对象是一个字符串,其中包含了各种配置信息,通常各个配置之间通过空格进行分离,每个配置的表达形式是如:param=value1,value2 或者很简单就是一个rw。
那么kernel就需要提供对这些参数进行处理的处理函数列表。根据参数的作用以及执行期的先后不同,这些处理函数被定义到不同的段中。针对每一个参数,Kernel都会到相应的段中查找相应的处理函数,最终进行各个组件的配置。
1 配置格式
常见的配置格式如:
console=ttySAC0,115200 root=nfs nfsroot=192.168.1.9:/source/rootfs initrd=0x10800000,0x14af47
2 配置方式
2.1 Bootloader动态配置
由bootloader进行参数配置,command line将做为atag_list的一个节点传递到Kernel。
2.2 Kernel静态配置
通过make menuconfig进行配置:运行后配置boot options->Default kernel command string。该配置将被静态编译到Kernel中,通过变量default_command_line访问。
3 解析配置
3.1 相关定义
根据执行的先后顺序,可以将处理函数分为三个大类,他们分别存在于下面三个段中(参考top/arch/arm/kernel/vmlinux.lds):
__setup_start = .; *(.init.setup) __setup_end = .;
__early_begin = .; *(.early_param.init) __early_end = .;
__start___param = .; *(__param) __stop___param = .;
这三个段内存储的不是参数,而是command line参数所需要的处理函数。
3.1.1 .early_param.init段
“.early_param.init”所定义的处理相对靠前一些,它所处理的参数例如:initrd=,cachepolicy=,nocache, nowb, ecc=, vmalloc=, mem=,等等。
这些处理函数是通过__early_param宏来定义的,例如:
static void __init early_initrd(char **p)
{ …… }
__early_param("initrd=", early_initrd);
对于宏__early_param,可以在top/arch/arm/include/asm/Setup.h中找到如下定义:
struct early_params {
const char *arg;
void (*fn)(char **p);
};
#define __early_param(name,fn) /
static struct early_params __early_##fn __used /
__attribute__((__section__(".early_param.init"))) = { name, fn }
3.1.2 .init.setup段
“.init.setup”定义的处理则要靠后一些,它所处理的参数例如:nfsroot=, ip=,等等。
这些处理函数是通过__setup宏来定义的,例如:
static int __init nfs_root_setup(char *line)
{ …… }
__setup("nfsroot=", nfs_root_setup);
对于宏__setup,可以在top/include/linux/Init.h中看到:
#define __setup_param(str, unique_id, fn, early) /
static char __setup_str_##unique_id[] __initdata __aligned(1) = str; /
static struct obs_kernel_param __setup_##unique_id /
__used __section(.init.setup) /
__attribute__((aligned((sizeof(long))))) /
= { __setup_str_##unique_id, fn, early }
#define __setup(str, fn) /
__setup_param(str, fn, fn, 0)
/* NOTE: fn is as per module_param, not __setup! Emits warning if fn
* returns non-zero. */
#define early_param(str, fn) /
__setup_param(str, fn, fn, 1)
注意看的话,可以看到还有一个宏 early_param,它与宏__setup的定义相似,只不过最后一个宏参数是1而不是0。1表示需要提前处理的参数。
3.1.3 __param段
这个段中保存的是build-in类型module的配置参数。该宏直接用来修饰需要的变量。
3.2 解析
3.2.1 相关变量
相关的变量包括:
default_command_line:
保存memuconfig配置的参数,如果bootloader传入了命令行参数,那么这个新的配置将被更新到该变量中。
boot_command_line:
存在于.init.data段。最初是default_command_line的拷贝。
command_line:
存在于.init.data段。在parse_cmdline()中被赋值,数据来源是default_command_line。
saved_command_line:
用于保存没有处理过的命令行参数,是boot_caommand_line的拷贝。
static_command_line:
是command_line的拷贝。
3.2.2 主要函数
函数名称:parse_cmdline()
操作数据:default_command_line。
函数列表:.early_param.init段(在__early_begin和__early_end之间)。
函数功能:依据函数列表对default_command_line中的参数进行处理。
函数名称:parse_early_param()
操作数据:boot_command_line。
函数列表:.init.setup段中(__setup_start和__setup_end之间),主要是通过宏early_param定义的部分。
函数功能:依据函数列表对boot_command_line中的参数进行处理。
注意parse_one()的第四个入参是0,而且第五个参数是NULL。这里没有给出参数队列,不会对boot_command_line的每个参数在参数队列中进行对比查找,而是直接在do_early_param()中进行条件判断,如果满足下面的条件,那么对该参数进行对应的操作:
if ((p->early && strcmp(param, p->str) == 0) ||
(strcmp(param, "console") == 0 &&
strcmp(p->str, "earlycon") == 0)
)
函数名称:parse_args()
操作数据:static_command_line。
函数列表:__param段(__start___param和__stop___param之间)。
函数功能:该操作将依据函数列表,对static_command_line中的参数进行相应的操作。这个操作在parse_one()的第一部分代码完成:
for (i = 0; i < num_params; i++) {
if (parameq(param, params[i].name)) {
DEBUGP("They are equal! Calling %p/n",
params[i].set);
return params[i].set(val, ¶ms[i]);
}
}
接下来对于不被这个列表所支持的参数,将在unknown_bootoption()中进行处理。在unknown_bootoption()中主要是obsolete_checksetup()的操作。
函数名称:obsolete_checksetup()
操作数据:static_command_line。
函数列表:.init.setup段中(__setup_start和__setup_end之间),主要是通过宏__setup定义的部分。
函数功能:该操作将依据函数列表,对static_command_line中的参数进行相应的操作。如果是在parse_early_param()中已经处理的操作,那么这里不再处理;如果是查找到的条目中没有操作函数,那么这表示是过时的数据定义(有些早期的代码,没有定义这个函数);如果不是以上两种情形,那么利用找到的函数对参数进行处理。
3.2.3 图示
- 内核命令处理
- 内核中断处理
- 内核命令行处理
- 处理内核出错信息
- linux内核信号处理
- linux signal 内核处理
- 内核中断处理
- android内核处理机制
- 内核并发处理
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- Linux内核中链表处理
- linux 内核崩溃处理
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