ARMv8 Linux无Bootloader手动启动：如何传递initrd、dtb及命令行给内核

核心结论：FDT的传递寄存器 #

ARMv64架构下，Linux内核启动时必须将FDT（设备树二进制文件）的物理地址传入X0寄存器。你贴的arch/arm64/kernel/head.S代码已经明确验证了这一点：mov x21, x0 // x21=FDT，内核直接把X0的值当作FDT地址保存并后续解析。

initrd与内核命令行的传递方式 #

这两个信息不需要单独通过寄存器传递，而是直接写入你加载到内存的FDT文件中：

• 内核命令行：在FDT的/chosen节点下添加bootargs属性，值为你的命令行字符串（例如console=ttyAMA0 root=/dev/ram rw）
• initrd位置：在FDT的/chosen节点下添加linux,initrd-start和linux,initrd-end属性，分别填入initrd在内存中的起始物理地址和结束物理地址（注意是物理地址，不是虚拟地址）

ARMv7与ARMv64启动参数的差异对比 #

ARMv7 U-Boot的参数传递逻辑 #

if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_LIBFDT) && images->ft_len)
    r2 = (unsigned long)images->ft_addr;
else
    r2 = gd->bd->bi_boot_params;

if (!fake) {
#ifdef CONFIG_ARMV7_NONSEC
    if (armv7_boot_nonsec()) {
        armv7_init_nonsec();
        secure_ram_addr(_do_nonsec_entry)(kernel_entry,
                          0, machid, r2);
    } else
#endif
        kernel_entry(0, machid, r2);
}
#endif

ARMv7架构下，U-Boot通过R2传递FDT或ATAGs地址，同时R1传入机器ID（仅非设备树启动时生效），R0固定为0。

ARMv64 Linux内核的参数处理逻辑 #

/*
 * Preserve the arguments passed by the bootloader in x0 .. x3
 */
SYM_CODE_START_LOCAL(preserve_boot_args)
    mov x21, x0             // x21=FDT

    adr_l   x0, boot_args           // record the contents of
    stp x21, x1, [x0]           // x0 .. x3 at kernel entry
    stp x2, x3, [x0, #16]

    dmb sy              // needed before dc ivac with
                        // MMU off

    add x1, x0, #0x20           // 4 x 8 bytes
    b   dcache_inval_poc        // tail call
SYM_CODE_END(preserve_boot_args)

ARMv64完全抛弃了机器ID的概念，统一依赖FDT传递所有启动参数，寄存器约定简化为：

• X0 = FDT物理地址（必须正确设置）
• X1-X3：保留，建议设为0（内核会忽略这些值）

启动前的关键注意事项 #

• 确保FDT、initrd、内核镜像都加载到符合内核要求的物理内存区域（避免落在内核镜像占用区或MMU开启后会被覆盖的区域）
• 跳转内核入口前，CPU需处于EL1非安全模式，关闭MMU和Cache（或遵循内核要求的缓存状态）
• FDT必须是完整有效的二进制文件，不能有语法错误，否则内核启动会失败

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wangt13