u-boot bootm命令浅析

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转载最新推荐文章于 2026-09-16 15:11:58 发布 2.4k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

U-Boot引导命令进化论：booti、bootm、bootz的终极对比指南本文深入对比U-Boot三大引导命令booti、bootm和bootz的核心差异与应用场景。针对ARM64架构的Image格式推荐使用booti，ARM32的zImage格式适用bootz，而传统uImage格式则选择bootm。详解各命令的设备树支持、内存地址配置及常见错误排查，帮助开发者根据架构和内核格式正确选择引导方式，确保系统稳定启动。阅读详情

与boom命令实现有关的源文件主要为 common/cmd_bootm.c 和lib_arm/armlinux.c。下面就这两个文件中的关键代码段进行分析。

common/cmd_bootm.c（前面数字为Source Insight 中显示的行号）:

168 if (argc < 2) {

addr = load_addr;

} else {

addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);

}

判断运行bootm时是否指定了程序加载地址，若没有则使用默认的加载地址，load_addr在cmd_bootm.c中是这样定义的:

ulong load_addr = CFG_LOAD_ADDR;

183 memmove (&header, (char *)addr, sizeof(image_header_t));

将image 的 header（u-boot添加的64Byte文件头）复制到header只向的内存。

185 if (ntohl(hdr->ih_magic) != IH_MAGIC) {

#ifdef __I386__ /* correct image format not implemented yet - fake it */

if (fake_header(hdr, (void*)addr, -1) != NULL) {

/* to compensate for the addition below */

addr -= sizeof(image_header_t);

/* turnof verify,

* fake_header() does not fake the data crc

verify = 0;

} else

#endif /* __I386__ */

{

puts ("Bad Magic Number/n");

SHOW_BOOT_PROGRESS (-1);

return 1;

}

判断文件头中的幻数是否为IH_MAGIC，所以如果不是u-boot镜像格式，会输出提示信息”Bad Magic Number”

204 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 Checksum/n");

SHOW_BOOT_PROGRESS (-2);

return 1;

}

比对u-boot image 文件头的CRC32校验和。

229 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 Data CRC/n");

SHOW_BOOT_PROGRESS (-3);

return 1;

}

puts ("OK/n");

}

比对u-boot image 数据部分的校验和。

245 #if defined(__PPC__)

if (hdr->ih_arch != IH_CPU_PPC)

#elif defined(__ARM__)

if (hdr->ih_arch != IH_CPU_ARM)

…

#else

# error Unknown CPU type

#endif

这部条件编译指令检验检验image header 中的arch类型是否是否正确。

275 switch (hdr->ih_type) {

…

case IH_TYPE_KERNEL:

name = "Kernel Image";

break;

…

default: printf ("Wrong Image Type for %s command/n", cmdtp->name);

SHOW_BOOT_PROGRESS (-5);

return 1;

}

判断image的类型，这里只列出了Kernel Image类型的代码，直接break，:)

switch (hdr->ih_comp) {

…

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 recover/n");

SHOW_BOOT_PROGRESS (-6);

do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);

}

break;

…

default:

if (iflag)

enable_interrupts();

printf ("Unimplemented compression type %d/n", hdr->ih_comp);

SHOW_BOOT_PROGRESS (-7);

return 1;

}

puts ("OK/n");

这段代码比较重要，它根据image所采用的压缩类型，将image解压到hdr->ih_load指向的地址，这个ih_load就是在mkimage中的-a选项指定的地址，这下明白了，-a选项指定的是内核解压后的地址。

412 switch (hdr->ih_os) {

default: /* handled by (original) Linux case */

case IH_OS_LINUX:

#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE

fixup_silent_linux();

#endif

do_bootm_linux (cmdtp, flag, argc, argv,

addr, len_ptr, verify);

break;

…

}

SHOW_BOOT_PROGRESS (-9);

#ifdef DEBUG

puts ("/n## Control returned to monitor - resetting.../n");

do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);

#endif

既然内核已经解压完了，接下来就改启动Linux内核了，这里有用到了image header中的另一个字段ih_os:指明操作系统的类型，我只列出Linux操作系统类型的处理，可以看到它把控制权传递给了 do_bootm_linux 这个do_bootm_linux 对于不同的ARCH有不同的实现，而ARM的实现就是在 lib_arm/armlinux.c中。

armlinux.c : do_bootm_linux

83 ulong initrd_start, initrd_end;

initrd的起始地址和结束地址

85 void (*theKernel)(int zero, int arch, uint params);

Linux 内核的入口参数，zero = 0，arch为平台编号，params为传递给内核的参数在内存中的地址

89 #ifdef CONFIG_CMDLINE_TAG

char *commandline = getenv ("bootargs");

#endif

如果在include/configs/<board name>.h定义了CONFIG_CMDLINE_TAG则将bootargs环境变量传递给内核。所以如果发现无法向内核传递参数，应该检查一下CONFIG_CMDLINE_TAG是否定义。

93 theKernel = (void (*)(int, int, uint))ntohl(hdr->ih_ep);

hdr为指向image header的指针，hdr->ih_ep就是我们用mkimage创建image时-e选项的参数:内核的入口地址。

从98到207行为处理bootm命令传递的initrd参数。包括判断bootm是否传递了initrd参数，检验initrd的有效性（幻数，校验和等）

下面这一段代码在内核启动前，向内核传递参数（以Tag标记的形式），这段代码依赖于很多的宏定义,比如CONFIG_CMDLINE_TAG等，它们通常定义在include/configs/<board name>.h中，所以如果要想u-boot给内核传递特定的标记，则必须定义相应的宏。传递标记是通过setup_<tag name>_tag函数完成的，具体可以参考cmd_boot.m里面的实现。

#if defined (CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS) || /

defined (CONFIG_CMDLINE_TAG) || /

defined (CONFIG_INITRD_TAG) || /

defined (CONFIG_SERIAL_TAG) || /

defined (CONFIG_REVISION_TAG) || /

defined (CONFIG_LCD) || /

defined (CONFIG_VFD)

setup_start_tag (bd);

#ifdef CONFIG_SERIAL_TAG

setup_serial_tag (&params);

#endif

#ifdef CONFIG_REVISION_TAG