uboot启动流程概述_uboot 分析之 启动流程
uboot的啟動流程：
看一幅圖：
1.第一階段：start.s的內(nèi)容：
點(diǎn)擊(此處)折疊或打開
#include @該文件是第二步中mkconfig文件執(zhí)行時(shí)創(chuàng)建的。include/config.h
#include
#include @在include目錄下。
/*
*************************************************************************
*
* Jump vector table as in table 3.1 in [1]
*
*************************************************************************
*/
@這是一個(gè)異常跳轉(zhuǎn)表，
.globl _start
_start:
b start_code @start_code才是真正的啟動代碼
ldr pc, _undefined_instruction
ldr pc, _software_interrupt
ldr pc, _prefetch_abort
ldr pc, _data_abort
ldr pc, _not_used
ldr pc, _irq
ldr pc, _fiq
_undefined_instruction: .word undefined_instruction @在標(biāo)號_undefined_instruction處存儲了一個(gè)變量，該變量也是一個(gè)標(biāo)號地址
_software_interrupt: .word software_interrupt @執(zhí)行上面的ldr pc, _undefined_instruction;指令會將變量undefined_instruction的值裝入PC
_prefetch_abort: .word prefetch_abort @pc指向一個(gè)地址，CPU從該地址中取指執(zhí)行
_data_abort: .word data_abort
_not_used: .word not_used
_irq: .word irq
_fiq: .word fiq
.balignl 16,0xdeadbeef
/*
*************************************************************************
*
* Startup Code (called from the ARM reset exception vector)
*
* do important init only if we don't start from memory!
* relocate armboot to ram
* setup stack
* jump to second stage
*
*************************************************************************
*/
_TEXT_BASE:
.word TEXT_BASE @變量TEXT_BASE由連接腳本指定，
.globl _armboot_start
_armboot_start:
.word _start@_start是在起始代碼處定義的標(biāo)號，當(dāng)跳到_armboot_start后還是會跳轉(zhuǎn)到_start
/*
* These are defined in the board-specific linker script.
*/
.globl _bss_start
_bss_start:
.word __bss_start @這是board/mini2440/u-boot.lds腳本中的變量，
.globl _bss_end
_bss_end:
.word_end @這也是board/mini2440/u-boot.lds腳本中的變量，
#ifdef CONFIG_USE_IRQ @這個(gè)宏在include/configs/$(board_name).h中定義。可以取消
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl IRQ_STACK_START
IRQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl FIQ_STACK_START
FIQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de
#endif
/*
* the actual start code
*/
start_code: @這是真正的啟動代碼
/*?set the cpu to SVC32 mode*/
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#0x1f
orr r0,r0,#0xd3
msr cpsr,r0
bl coloured_LED_init @這個(gè)函數(shù)在status_led.h中被提升了作用域，但是在哪里面實(shí)現(xiàn)？？status_led.h文件
bl red_LED_on @同上
@下面這些宏開關(guān)也是在include/configs/$(board_name).h中定義??
#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)
/*
* relocate exception table
*/
ldr r0, =_start
ldr r1, =0x0
mov r2, #16
copyex:
subs r2, r2, #1
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
bne copyex
#endif
@下面這些宏開關(guān)是在include/configs/$(board_name).h中定義
#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)||defined(CONFIG_S3C2440)
/* turn off the watchdog */
# if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#else
# define pWTCON 0x53000000
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
# endif
#define CLK_CTL_BASE 0x4c000000
#define MDIV_405 0x7f<<12
#define PSDIV_405 0x21
#define UPLL_MDIV_48 0x38<<12
#define UPLL_PSDIV_48 0x22
#define MDIV_200 0xa1<<12
#define PSDIV_200 0x31
ldr r0, =pWTCON
mov r1, #0x0
str r1, [r0]
/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff
ldr r0, =INTMSK
str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
# endif
/*add by gray*/
#if defined(CONFIG_S3C2440)
ldr r1, =0x7fff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
#endif
/*add by gray,這里是修改后的，其實(shí)可以在uboot啟動的第二階段start_armboot()函數(shù)里調(diào)用board_init()函數(shù)時(shí)重置CPU鐘
對于S3C2440，MPLL(clk)=(2 * m * Fin) / p * 2^s,
m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s =?SDIV.
這里MDIV =? 0x7f, PDIV = 0x2 ,SDIV = 0x1
*/
#if defined(CONFIG_S3C2440)
/*FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4*/
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #5
str r1,[r0]
mrc p15,0,r1,c1,c0,0 /*read ctrl reg*/
orr r1,r1,#0xc0000000 /*ASYN*/
mcr p15,0,r1,c1,c0,0 /*write ctrl reg*/
mov r1,#CLK_CTL_BASE
mov r2,#UPLL_MDIV_48
add r2, r2,#UPLL_PSDIV_48
str r2,[r1,#0x08] /*write UPLL first,48MHZ*/
mov r2,#MDIV_405
add r2,r2,#PSDIV_405 /*mpll_405MHZ*/
str r2,[r1,#0x04] /*MPLLCON*/
#else
/*F:H:P=1:2:4*/
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #3
str r1,[r0]
mrc p15,0,r1,c1,c0,0 /*read ctrl reg*/
orr r1,r1,#0xc0000000
mcr p15,0,r1,c1,c0,0
mov r1,#CLK_CTL_BASE
mov r2,#MDIV_200
add r2,r2,#PSDIV_200 /*mpll_200MHZ*/
str r2,[r1,#0x04] /*MPLLCON*/
#endif
#endif /*CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 || CONFIG_S3C2440*/
/*
* we do sys-critical inits only at reboot,
* not when booting from ram!
*/
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_crit @如果沒有定義CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT，就進(jìn)行嚴(yán)格的初始化，調(diào)用lowlevel_init函數(shù)
#endif
#ifndef CONFIG_AT91RM9200 @AT91RM9200評估板，基于ARM920T內(nèi)核
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
/* relocate U-Boot to RAM */
relocate:
adr r0, _start ?/* r0
ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */
cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */
beq stack_setup ? /*如果_start與_TEXT_BASE相等，就直接跳去stack_setup進(jìn)行棧的設(shè)置， 否則就要進(jìn)行代碼的拷貝，把代碼拷貝到內(nèi)存中*/
ldr r2, _armboot_start
ldr r3, _bss_start @計(jì)算代碼段大小=_bss_start-_armboot_start
sub r2, r3, r2 /* r2
add r2, r0, r2 /* r2
@ r2 = _start的地址+代碼段大小
copy_loop:
ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */
stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */
cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */
ble copy_loop
#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */
#endif
/* Set up the stack，設(shè)置棧 */
stack_setup:
ldr r0, _TEXT_BASE /*upper 128 KiB: relocated uboot */
sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area，這是堆區(qū) */
sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ @如果定義了IRQ，就要為IRQ,FIQ分配中斷棧。
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
clear_bss: @清除bss段，_bss_start 和_bss_end就是u-boot.lds腳本傳入的變量
ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */
ldr r1, _bss_end /* stop here */
mov r2, #0x00000000 /* clear */
clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */
add r0, r0, #4
cmp r0, r1
ble clbss_l
ldr pc, _start_armboot
_start_armboot: .word start_armboot @跳到start_armboot()函數(shù)執(zhí)行，進(jìn)入uboot的第二階段
/*
*************************************************************************
*
* CPU_init_critical registers
*
* setup important registers
* setup memory timing
*
*************************************************************************
*/
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
cpu_init_crit: @進(jìn)行嚴(yán)格的初始化，關(guān)閉I/D caches，MMU，
/*
* flush v4 I/D caches
*/
mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */
/*
* disable MMU stuff and caches
*/
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
/*
* before relocating, we have to setup RAM timing
* because memory timing is board-dependend, you will
* find a lowlevel_init.S in your board directory.
*/
mov ip, lr
#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)
#else
bl lowlevel_init @這個(gè)函數(shù)是重點(diǎn)。。在lowlevel_init.S中
#endif
mov lr, ip
mov pc, lr
#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */
lowlevel_init.S的內(nèi)容：
_TEXT_BASE:
.word TEXT_BASE
.globl lowlevel_init
lowlevel_init: @很明顯，是初始化SDRAM
/* memory control configuration */
/* make r0 relative the current location so that it */
/* reads SMRDATA out of FLASH rather than memory ! */
ldr r0, =SMRDATA
ldr r1, _TEXT_BASE
sub r0, r0, r1
ldr r1, =BWSCON /* Bus Width Status Controller */
add r2, r0, #13*4
0:
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne 0b
/* everything is fine now */
mov pc, lr
.ltorg
2.進(jìn)入uboot啟動的第二階段：start_armboot()
點(diǎn)擊(此處)折疊或打開
start_armboot()在board.c中，處于lib_arm/下,在進(jìn)入lib_arm目錄下編譯LIBS目標(biāo)時(shí)依賴board.o文件
void start_armboot (void)
{
init_fnc_t **init_fnc_ptr;
char *s;
#if !defined(CFG_NO_FLASH) || defined (CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
ulong size;
#endif
#if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
unsigned long addr;
#endif
//gd是個(gè)寄存器變量，ARM平臺對應(yīng)R8寄存器
/* Pointer is writable since we allocated a register for it
*_armboot_start是代碼的起始地址，鏈接腳本指定為0x33f80000,CFG_MALLOC_LEN=192k,
*所以gd的起始地址=0x33F50000
*/
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
__asm__ __volatile__("": : :"memory");
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));//清空gd_t結(jié)構(gòu)體
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));//bd_t結(jié)構(gòu)體
memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
gd->flags |= GD_FLG_RELOC;
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//uboot代碼的長度
//對結(jié)構(gòu)體init_fnc_t *init_sequence[]數(shù)組中的函數(shù)指針挨個(gè)調(diào)用。
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
/* 初始化flash*/
size = flash_init ();
。。。。。。
/* 初始化一個(gè)堆空間 */
mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
nand_init(); /* go init the NAND */
/* 初始化環(huán)境變量,將環(huán)境參數(shù)讀入內(nèi)存指定位置 */
env_relocate ();
/* must do this after the framebuffer is allocated，串口初始化 */
serial_initialize();
/* IP Address */
gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
/* MAC Address,省略 */
devices_init (); /* get the devices list going. */
jumptable_init (); /*跳轉(zhuǎn)表初始化 */
console_init_r (); /* fully init console as a device */
/* 使能異常中斷 */
enable_interrupts ();
/* Perform network card initialisation if necessary */
#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900
cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);
#endif
/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */
for (;;) {
main_loop ();
}
/* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
}
init_fnc_t *init_sequence[] = {
cpu_init, /* 基本的處理器相關(guān)配置，初始化IRQ/FIQ模式的棧 -- cpu/arm920t/cpu.c */
board_init, /* 基本的板級相關(guān)配置，設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘等 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
interrupt_init, /* 初始化定時(shí)器處理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
env_init, /* 初始化環(huán)境變量，檢查Flash上的環(huán)境參數(shù)是否有效 -- common/env_flash.c */
init_baudrate, /* 初始化波特率設(shè)置 -- lib_arm/board.c */
serial_init, /* 串口通訊設(shè)置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
console_init_f, /* 控制臺初始化階段1 -- common/console.c */
display_banner, /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
dram_init, /* 配置可用的RAM，檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
display_dram_config, /* 顯示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
NULL,
};
下面逐個(gè)分析初始化函數(shù)：
1.int cpu_init (void)
{
/* setup up stacks if necessary */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
IRQ_STACK_START = _armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;
FIQ_STACK_START = IRQ_STACK_START - CONFIG_STACKSIZE_IRQ;
#endif
return 0;
}
2.int board_init (void)//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘,配置引腳，使能緩存
{
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();
/* to reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */
clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;
/* configure MPLL */
clk_power->MPLLCON = ((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV);
......
/* configure UPLL */
clk_power->UPLLCON = ((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV);
......
/* set up the I/O ports */
gpio->GPACON = 0x007FFFFF;
gpio->GPBCON = 0x00044555;
gpio->GPBUP = 0x000007FF;
gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPFCON = 0x000055AA;
gpio->GPFUP = 0x000000FF;
gpio->GPGCON = 0xFF95FFBA;
gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPHCON = 0x002AFAAA;
gpio->GPHUP = 0x000007FF;
/* arch number of SMDK2410-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
/* address of boot parameters */
gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//為什么是這個(gè)地址
icache_enable();//下面這兩個(gè)函數(shù)都是設(shè)置協(xié)處理器的相關(guān)寄存器，使能緩存
dcache_enable();
}
3.int interrupt_init (void)//初始化2410的PWM timer 4,使其能自動裝載計(jì)數(shù)值，
//恒定的產(chǎn)生時(shí)間中斷信號，但是中斷被屏蔽了用不上。
{
S3C24X0_TIMERS * const timers = S3C24X0_GetBase_TIMERS();
/* use PWM Timer 4 because it has no output */
/* prescaler for Timer 4 is 16 */
timers->TCFG0 = 0x0f00;
if (timer_load_val == 0)
{
/*
* for 10 ms clock period @ PCLK with 4 bit divider = 1/2
* (default) and prescaler = 16. Should be 10390
* @33.25MHz and 15625 @ 50 MHz
*/
timer_load_val = get_PCLK()/(2 * 16 * 100);
}
/* load value for 10 ms timeout */
lastdec = timers->TCNTB4 = timer_load_val;
/* auto load, manual update of Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x600000;
/* auto load, start Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x500000;
timestamp = 0;
return (0);
}
4.int env_init(void)
{
int crc1_ok = 0, crc2_ok = 0;
uchar flag1 = flash_addr->flags;
uchar flag2 = flash_addr_new->flags;
ulong addr_default = (ulong)&default_environment[0];
ulong addr1 = (ulong)&(flash_addr->data);
ulong addr2 = (ulong)&(flash_addr_new->data);
crc1_ok = (crc32(0, flash_addr->data, ENV_SIZE) == flash_addr->crc);
crc2_ok = (crc32(0, flash_addr_new->data, ENV_SIZE) == flash_addr_new->crc);
if (crc1_ok && ! crc2_ok) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 1;
} else if (! crc1_ok && crc2_ok) {
gd->env_addr = addr2;
gd->env_valid = 1;
} else if (! crc1_ok && ! crc2_ok) {
gd->env_addr = addr_default;
gd->env_valid = 0;
} else if (flag1 == ACTIVE_FLAG && flag2 == OBSOLETE_FLAG) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 1;
} else if (flag1 == OBSOLETE_FLAG && flag2 == ACTIVE_FLAG) {
gd->env_addr = addr2;
gd->env_valid = 1;
} else if (flag1 == flag2) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 2;
} else if (flag1 == 0xFF) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 2;
} else if (flag2 == 0xFF) {
gd->env_addr = addr2;
gd->env_valid = 2;
}
return (0);
}
PS:
uboot的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1)gd 全局?jǐn)?shù)據(jù)變量指針，它保存了u-boot運(yùn)行需要的全局?jǐn)?shù)據(jù)，類型定義：
typedef struct global_data {
bd_t? *bd;????? //board data pointor板子數(shù)據(jù)指針
unsigned long flags; ?//指示標(biāo)志，如設(shè)備已經(jīng)初始化標(biāo)志等。
unsigned long baudrate; //串口波特率
unsigned long have_console; /* 串口初始化標(biāo)志*/
unsigned long reloc_off;?? /* 重定位偏移，就是實(shí)際定向的位置與編譯連接時(shí)指定的位置之差，一般為0 */
unsigned long env_addr; /* 環(huán)境參數(shù)地址*/
unsigned long env_valid; /* 環(huán)境參數(shù)CRC檢驗(yàn)有效標(biāo)志 */
unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */
#ifdef CONFIG_VFD
unsigned char vfd_type; /* display type */
#endif
void? **jt;? /* 跳轉(zhuǎn)表，1.1.6中用來函數(shù)調(diào)用地址登記 */
} gd_t;
2)bd 板子數(shù)據(jù)指針。板子很多重要的參數(shù)。 類型定義如下：
typedef struct bd_info {
int?? bi_baudrate;???? /* 串口波特率 */
unsigned long bi_ip_addr;?? /* IP 地址 */
unsigned char bi_enetaddr[6]; /* MAC地址*/
struct environment_s??????? *bi_env;
ulong???????? bi_arch_number; /* unique id for this board */
ulong???????? bi_boot_params; /* 啟動參數(shù) */
struct??? ???/* RAM 配置 */
{
ulong start;
ulong size;
}bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
} bd_t;
3)環(huán)境變量指針 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)
env_ptr指向環(huán)境參數(shù)區(qū)，系統(tǒng)啟動時(shí)默認(rèn)的環(huán)境參數(shù)environment[]，定義在common/environment.c中。
參數(shù)解釋：
bootdelay 定義執(zhí)行自動啟動的等候秒數(shù)
baudrate 定義串口控制臺的波特率
netmask 定義以太網(wǎng)接口的掩碼
ethaddr 定義以太網(wǎng)接口的MAC地址
bootfile 定義缺省的下載文件
bootargs 定義傳遞給Linux內(nèi)核的命令行參數(shù)
bootcmd 定義自動啟動時(shí)執(zhí)行的幾條命令
serverip 定義tftp服務(wù)器端的IP地址
ipaddr 定義本地的IP地址
stdin 定義標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，一般是串口
stdout 定義標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，一般是串口
stderr 定義標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出設(shè)備，一般是串口
4)設(shè)備相關(guān)：
標(biāo)準(zhǔn)IO設(shè)備數(shù)組?evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL };
設(shè)備列表 list_t??? devlist = 0;
device_t的定義：include\devices.h中：
typedef struct {
int flags;??? /* Device flags: input/output/system */
int ext;????? /* Supported extensions?? */
char name[16];?? /* Device name??? */
/* GENERAL functions */
int (*start) (void);? /* To start the device?? */
int (*stop) (void);? /* To stop the device?? */
/* 輸出函數(shù) */
void (*putc) (const char c); /* To put a char?? */
void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator) */
/* 輸入函數(shù) */
int (*tstc) (void);? /* To test if a char is ready... */
int (*getc) (void);? /* To get that char?? */
/* Other functions */
void *priv;?? /* Private extensions?? */
} device_t;
u-boot把可以用為控制臺輸入輸出的設(shè)備添加到設(shè)備列表devlist,并把當(dāng)前用作標(biāo)準(zhǔn)IO的設(shè)備指針加入stdio_devices數(shù)組中。
在調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)IO函數(shù)如printf()時(shí)將調(diào)用stdio_devices數(shù)組對應(yīng)設(shè)備的IO函數(shù)如putc()。
5)命令相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后面介紹。
6)與具體設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，
如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];記錄nor flash的信息。
nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE]; nand flash塊設(shè)備信息
5.static int init_baudrate (void)
{
char tmp[64];?/* long enough for environment variables */
int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));//環(huán)境變量存于tmp緩沖中
gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)
? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
: CONFIG_BAUDRATE;
return (0);
}
6.int serial_init()實(shí)際調(diào)用下面這個(gè)函數(shù)，在移植時(shí)這個(gè)函數(shù)是第一個(gè)要修改的，因?yàn)橐玫酱谳敵鲂畔?/p>
static int serial_init_dev(const int dev_index)
{
S3C24X0_UART * const uart = S3C24X0_GetBase_UART(dev_index);
/* FIFO enable, Tx/Rx FIFO clear */
uart->UFCON = 0x07;?//這里使用的是串口0.
uart->UMCON = 0x0;
/* Normal,No parity,1 stop,8 bit */
uart->ULCON = 0x3;
/*
* tx=level,rx=edge,disable timeout int.,enable rx error int.,
* normal,interrupt or polling
*/
uart->UCON = 0x245;
#ifdef CONFIG_HWFLOW
uart->UMCON = 0x1; /* RTS up */
#endif
/* FIXME: This is sooooooooooooooooooo ugly */
#if defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v1) || defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v2)
/* we need auto hw flow control on the gsm and gps port */
if (dev_index == 0 || dev_index == 1)
uart->UMCON = 0x10;
#endif
_serial_setbrg(dev_index);
return (0);
}
7.由于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備還沒有初始化(gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0)，這時(shí)控制臺使用串口作為控制臺
函數(shù)只有一句：gd->have_console = 1;
int console_init_f (void)
{
gd->have_console = 1;?//將標(biāo)志位置1
#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
if (getenv("silent") != NULL)
gd->flags |= GD_FLG_SILENT;
#endif
return (0);
}
8.int dram_init (void)
{//PHYS_SDRAM_1在整個(gè)include/configs.h文件中有很多定義，只在一個(gè)地方define為0x30000000
//PHYS_SDRAM_1_SIZE定義為64MB
gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
return 0;
}
9. ulong flash_init (void)
這里smdk2410的默認(rèn)flash是AMD的，mini2440的板子是SST39F1601,如果NOR Flash符合CFI接口標(biāo)準(zhǔn)，可以使用drivers/cfi_flash.c
里面的接口函數(shù)，否則就得重寫。如果使用cfi_flash.c，需要修改include/configs/$(board_name).h，在里面增加：
#define CFG_FLASH_CFI_DRIVER ?1
在board/$(board_name)/Makefile中去掉flash.o
在《嵌入式linux完全手冊》上P273頁有說明。
首先是有一個(gè)變量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]來記錄flash的信息。flash_info_t定義：
typedef struct {
ulong size;?? /* 總大小BYTE? */
ushort sector_count;? /* 總的sector數(shù)*/
ulong flash_id;? /* combined device & manufacturer code */
ulong start[CFG_MAX_FLASH_SECT];?? /* 每個(gè)sector的起始物理地址。 */
uchar protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每個(gè)sector的保護(hù)狀態(tài)，如果置1，在執(zhí)行erase操作的時(shí)候?qū)⑻^對應(yīng)sector*/
#ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。
.....
#endif
} flash_info_t;
flash_init()的操作就是讀取ID號，ID號指明了生產(chǎn)商和設(shè)備號，根據(jù)這些信息設(shè)置size,sector_count,flash_id.
以及start[]、protect[]。
10.mem_malloc_init()
11.nand_init()
12.env_relocate()
13.devices_init ();?/* get the devices list going. */定義于common/devices.c
14.jumptable_init ()
15.console_init_r ();?/* fully init console as a device ,前面結(jié)構(gòu)體中的是前期控制臺初始化，這是后期*/
主要過程：查看環(huán)境參數(shù)stdin,stdout,stderr中對標(biāo)準(zhǔn)IO的指定的設(shè)備名稱，再按照環(huán)境指定的名稱搜索devlist，將搜到的設(shè)備指針賦給標(biāo)準(zhǔn)IO數(shù)組stdio_devices[]。置gd->flag標(biāo)志GD_FLG_DEVINIT。這個(gè)標(biāo)志影響putc，getc函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，未定義此標(biāo)志時(shí)直接由串口serial_getc和serial_putc實(shí)現(xiàn)，定義以后通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備數(shù)組stdio_devices[]中的putc和getc來實(shí)現(xiàn)IO。
下面是相關(guān)代碼：
void putc (const char c)
{
#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT無輸出標(biāo)志
return;
#endif
if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//設(shè)備list已經(jīng)初始化
/* Send to the standard output */
fputc (stdout, c);
} else {
/* Send directly to the handler */
serial_putc (c);//未初始化時(shí)直接從串口輸出。
}
}
void fputc (int file, const char c)
{
if (file < MAX_FILES)
stdio_devices[file]->putc (c);
}
為什么要使用devlist，std_device[]？
為了更靈活地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)IO重定向，任何可以作為標(biāo)準(zhǔn)IO的設(shè)備，如USB鍵盤，LCD屏，串口等都可以對應(yīng)一個(gè)device_t的結(jié)構(gòu)體變量，只需要實(shí)現(xiàn)getc和putc等函數(shù)，就能加入到devlist列表中去，也就可以被assign為標(biāo)準(zhǔn)IO設(shè)備std_device中去。如函數(shù)
int console_assign (int file, char *devname); /* Assign the console 重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出*/
這個(gè)函數(shù)功能就是把名為devname的設(shè)備重定向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)IO文件file(stdin,stdout,stderr)。其執(zhí)行過程是在devlist中查找devname的設(shè)備，返回這個(gè)設(shè)備的device_t指針，并把指針值賦給std_device[file]。
16.enable_interrupts ();
(1)首先，需要設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘、初始化串口，只要這兩個(gè)設(shè)置好，就能從串口看到打印信息。
board_init函數(shù)設(shè)置MPLL，改變系統(tǒng)時(shí)鐘，這是一個(gè)開發(fā)板相關(guān)的函數(shù)。
serial_init函數(shù)用來初始化串口，設(shè)置UART控制器，是CPU相關(guān)的函數(shù)，
(2)檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射
對于特定的開發(fā)板，內(nèi)存分布是比較明確的，dram_init函數(shù)指定了目標(biāo)開發(fā)板的內(nèi)存起始地址為0x30000000,大小為64M
(3)U-boot命令的格式
uboot中的每個(gè)命令都是通過U_BOOT_CMD宏來定義，格式：U_BOOT_CMD(name,maxargs,repeatable,command,"usage","help")
這個(gè)宏定義在include/command.h中，
(4)為內(nèi)核設(shè)置啟動參數(shù)
uboot是通過標(biāo)記列表向內(nèi)核傳遞參數(shù)，設(shè)置內(nèi)存標(biāo)記、命令標(biāo)記的函數(shù)setup_memory_tags、setup_commandline_tag，
在lib_arm/armlinux.c中定義實(shí)現(xiàn)。如果要定義一個(gè)命令，需要在include/configs/$(board_name).h中增加一個(gè)關(guān)于
命令的配置項(xiàng)：
如： #define CONFIG_CMDLINE_TAG? 1
對于arm架構(gòu)的CPU，都是通過lib_arm/armlinux.c中的do_bootm_linux函數(shù)來啟動內(nèi)核，在這個(gè)函數(shù)中，設(shè)置標(biāo)記列表，最后通過
the_kernel(0,bd->bi_arch_number,bd->bi_boot_params)調(diào)用內(nèi)核。
PS:
1.分析過程參照了一位網(wǎng)友的文章，很有參考價(jià)值，給我很大幫助。我只是按照配置->編譯->啟動過程
的這么一個(gè)認(rèn)識過程來分析，可能會顯得比較混亂。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的uboot启动流程概述_uboot 分析之 启动流程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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