Linux内核参数传递Tag

在2.4（具体哪个版本记不清了）以后的Linux内核中引入了一种新的向内核传递参数的方法tag标记。内核参数通过一个静态的tag链表在启动的时候传递到内核。每个tag的结构为

+-----------+

tag_header

+-----------+

tag_xxx

+-----------+

其中tag_header为tag头，表明tag_xxx的类型和大小，之所以要标识tag_xxx的类型是因为不同的tag需要不同的处理函数（下文讲tagtable的时候会分析到）。tag_header的结构为

struct tag_header { int size; int tag; }

size表示tag的结构大小，tag为表示tag类型的常量。这个静态的链表必须以tag_header.tag = ATAG_CORE开始，并以tag_header.tag = ATAG_NONE结束。由于不同的tag所使用的格式可能不尽相同，所以内核又定义了一个结构tagtable来把tag和相应的操作函数关联起来

struct tagtable { u32 tag; int (*parse)(const struct tag*); }

其中tag为标识入ATAG_NONE,ATAG_CORE等。parse为处理函数。Linux内核将tagtable也组成了一个静态的链表放入.taglist.init节中，这是通过__tagtable宏来实现的

#define __tag __attribute_used__ __attribute__((__section__ (“.taglist.init”))) #define __tagble(tag,fn) static struct tagtable __tagtable_##fn __tag = {tag, fn}

以处理命令行参数为例:

static int __init parse_tag_cmdline(const struct tag* tag) { strlcpy(default_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE); } __tagtable(ATAG_CMDLINE, parse_tag_cmdline)

可以看到parse_tag_cmdline将命令行参数拷贝到default_command_line里，__tagtable将ATAG_CMDLINE和parse_tag_cmdline挂钩。

以上已经分析了内核和tag相关的两个重要结构。现在分析具体的实现。内核中定义了一些默认的tags

static struct init_tags { struct tag_header hdr1; struct tag_core core; struct tag_header hdr2; struct tag_mem32 mem; struct tag_header hdr3; }init_tags __initdata = { { tag_size(tag_core), ATAG_CORE }, { 1, PAGE_SIZE, 0xff }, { tag_size(tag_mem32), ATAG_MEM }, { MEM_SIZE, PHYS_OFFSET }, { 0, ATAG_NONE } }

上述结构中一个tag_header和tag_xxx形成了tag的完整描述，tag_size返回tag_head和tag_xxx的总大小，在tag_size中我们要注意的是u32*指针加1地址值实际上地址加了4

#define tag_next(t) ((struct tag*)((u32*)(t)+(t)->hdr.size))

#define tag_size(type) ((sizeof(struct tag_header)+sizeof(struct type)) >> 2

tag_size实际上计算的是(tag_head+tag_xxx)/4。经过进一步的分析还发现每个tag在内存中的大小并不是相同的，这一点可以从tag_next看出，tag_next只是将指针移到了下一个tag的tag_header处，这种内存布局更加紧凑。对tag的处理代码在arch/arm/setup.c setup_arch里面。以下是一部分的关键代码

struct tag *tags = (struct tag*)&init_tags; //tags指向默认的tag链表 …… mdesc = setup_machine(machine_arch_type);// mdesc包含启动参数在内存中的地址 if( mdesc->boot_params ) tags = phys_to_vert(mdesc->boot_params);// bootloader有传递启动参数到内核 if( tags->hdr.tag != ATAG_CORE ) convert_to_tag_list(tags);//如果是旧的启动参数结构，将其转成新的tag链表的形式 if( tags->hdr.tags != ATAG_CORE ) tags = (struct tag*)&init_tags;//转换失败，使用内置的启动参数 if( tags->hdr.tag == ATAG_CORE ) { if( meminfo.nr_banks != 0 ) squash_mem_tags(tags);//如果在meminfo中有配置内存tag则跳过对内存tag的处理 parse_tags(tags); }