目錄

• u-boot(三)啟動文件
• 1，概述
• 2，uboot第一階段代碼分析：
• 匯編
• 2，uboot第二階段代碼分析
• C:_start_armboot
• C:main_loop

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u-boot(三)啟動文件

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1，概述

本書使用的uboot從nor flash啟動，下面以開發(fā)板100ask24x0的uboot為例。

uboot屬于兩階段的bootloader，第一階段的文件為cpu/arm920t/start.S和board/100ask24x0/lowlevel_init.S，前者是平臺相關(guān)的，后者是開發(fā)板相關(guān)的，主要是匯編實現(xiàn)，主要完成一些依賴于cpu體系結(jié)構(gòu)的初始化，并調(diào)用第二階段的代碼；第二階段的文件從lib_arm/board.c開始，主要是c語言實現(xiàn)，實現(xiàn)更復(fù)雜的功能。

2，uboot第一階段代碼分析：

(1)硬件設(shè)備初始化

將cpu設(shè)為svc模式，關(guān)閉watchdog，設(shè)置時鐘，關(guān)閉MMU，CACHE，代碼在cpu/arm920t/start.S中。

(2)為加載bootloader的第二階段代碼準(zhǔn)備RAM空間

初始化RAM空間，通過在調(diào)用start.S中調(diào)用lowlevel_init函數(shù)來設(shè)置存儲控制器，使得sdram可用，代碼在board/100ask24x0/lowlevel_init.S中。

(3)復(fù)制bootloader的第二階段代碼到RAM空間中

將整個uboot代碼（包括第一、第二階段）都復(fù)制到SDRAM中，在cpu/arm920t/start.S中實現(xiàn)。（注意：100ask24x0改為用c函數(shù)實現(xiàn)的）。

(4)設(shè)置好棧

棧的設(shè)置靈活性很大，只要讓sp指向一段沒有使用的內(nèi)存即可，下面分析可以看到內(nèi)存的使用情況。

(5)跳轉(zhuǎn)到第二階段代碼的C入口點

跳轉(zhuǎn)之前清除bss段（初始值為0、無初始值的全局變量，靜態(tài)變量放在bss段），c函數(shù)的運行環(huán)境準(zhǔn)備好后，通過調(diào)用lib_arm/board.c中的start_armboot跳到c函數(shù)的入口點，這是第二階段的入口點。

匯編:_start

cpu/arm920t/start.S

u-boot也是一個牛逼的單片機程序，所以也就需要:

硬件相關(guān)初始化

看門狗

時鐘

sdram

nand copy程序

設(shè)置sp

接下去就是讀取內(nèi)核，啟動內(nèi)核等

程序?qū)嶋H的步驟是:

1.set the cpu to SVC32 mode 2.turn off the watchdog 3.mask all IRQs 4.clock_init board\100ask24x0\boot_init.c 5.cpu_init_crit do sys-critical inits only at reboot,not when booting from ram!判斷 是不是從內(nèi)部ram啟動還是仿真直接燒寫到鏈接地址,如果不在正確的加載地址的話，執(zhí)行cpu_init_critcpu_init_crit執(zhí)行SDRAM初始化flush v4 I/D caches，disable MMU stuff and caches,lowlevel_init 這個會去初始化sdram，這個函數(shù)在lowlevel_init.S in your board directory也就是board\100ask24x0\lowlevel_init.S 6.Set up the stack 7.relocate CopyCode2Ram中自動識別當(dāng)前是nor還是nand啟動，nand啟動時自動cp到內(nèi)部ram中運行，所以可寫,CopyCode2Ram位于board\100ask24x0\boot_init.c 8.bss段清零 9.調(diào)用C函數(shù) _start_armboot

堆棧設(shè)置如下

0x33F80000uboot程序

·=-CFG_MALLOC_LEN	malloc area
.=-CFG_GBL_DATA_SIZE	bdinfo
.=-CONFIG_STACKSIZE_IRQ	IRQ 的棧
.=-CONFIG_STACKSIZE_FIQ	FRQ的棧
.=-12	leave 3 words for abort-stack
sp的初始位置	?

內(nèi)存圖:

2，uboot第二階段代碼分析

(1)初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備

(2)檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射(memory map)?

(3)uboot命令的格式

(4)為內(nèi)核設(shè)置啟動參數(shù)

第二階段從lib_arm/board.c中的start_armboot函數(shù)開始，程序流程如下：

C:_start_armboot

文件路徑:lib_arm\board.c，這里就是u-boot執(zhí)行C代碼的地方了.

• 分配了一個gd的結(jié)構(gòu)體內(nèi)存

gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));//在這里，_armboot_start=_start，根據(jù)鏈接腳本，這也就是代碼段的起始=0x33F80000 //也就是指向了內(nèi)存圖128的地方了

• 執(zhí)行init_sequence數(shù)組里預(yù)先定義的一些初始化函數(shù)

board_init中設(shè)置了gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;，設(shè)置了一個參數(shù)gd->bd->bi_boot_params =? ? ? ? ? ? 0x30000100;這個就是啟動內(nèi)核參數(shù)的地址

• flash_init、nand_init：flash/nand 初始化
• 堆棧初始化
• env_relocate：環(huán)境變量的設(shè)置存儲（環(huán)境變量來源有兩種：一種是代碼寫死（也就是默認(rèn)），一種在FLASH上保存，uboot啟動后會檢查flash上是否有可用的環(huán)境變量，有就用flash上的，否則使用默認(rèn)）
• main_loop：進入主循環(huán)

代碼摘要

void start_armboot (void) { //-----/* Pointer is writable since we allocated a register for it */gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)); //----- //函數(shù)指針,初始化設(shè)備for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {hang ();}} //---- flash初始化,識別 #ifndef CFG_NO_FLASH/* configure available FLASH banks */size = flash_init ();display_flash_config (size); #endif /* CFG_NO_FLASH */ ---- nand初始化 #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)puts ("NAND: ");nand_init(); /* go init the NAND */ #endif //------//分配堆/* armboot_start is defined in the board-specific linker script */mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN); //-----//uboot的環(huán)境變量/* initialize environment */env_relocate (); //-----//經(jīng)過一系列的初始化/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */for (;;) {main_loop ();}init_fnc_t *init_sequence[] = {cpu_init, /* basic cpu dependent setup */board_init, /* basic board dependent setup */interrupt_init, /* set up exceptions */env_init, /* initialize environment */init_baudrate, /* initialze baudrate settings */serial_init, /* serial communications setup */console_init_f, /* stage 1 init of console */display_banner, /* say that we are here */ #if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)print_cpuinfo, /* display cpu info (and speed) */ #endif #if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)checkboard, /* display board info */ #endifdram_init, /* configure available RAM banks */display_dram_config,NULL, };int board_init (void) {---/* support both of S3C2410 and S3C2440, by www.100ask.net */if (isS3C2410){/* arch number of SMDK2410-Board */gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;}else{/* arch number of SMDK2440-Board */gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;}/* adress of boot parameters */gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;}

C:main_loop

common/main.c

main_loop兩種選擇：

①在bootdelay減到零之前敲下任意鍵將進入uboot控制界面（命令行模式），不過這里100ask24x0自定義一個menu命令，所以此時進入的是自己實現(xiàn)的菜單模式，可輸入‘q’退出此模式轉(zhuǎn)而進入命令行模式，readline (CFG_PROMPT)不斷接收串口傳過來的命令，run_command (lastcommand, flag)執(zhí)行這些命令 。

②若倒計時結(jié)束前沒有敲下任意鍵，將根據(jù)參數(shù)bootcmd來啟動內(nèi)核，getenv ("bootcmd")獲得參數(shù)bootcmd值，可知bootcmd = read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0，其中read.jffs2和bootm均為uboot命令，所以uboot核心是命令，要繼續(xù)分析uboot是如何將內(nèi)核從flash上搬到sdram并啟動內(nèi)核，必須深入分析這些命令才能清楚。

內(nèi)核啟動

這里實現(xiàn)了u-boot的倒計時，有打印命令，獲取環(huán)境變量等，最關(guān)鍵的代碼是

s = getenv ("bootcmd"); if(倒計時結(jié)束) {printf("Booting Linux ...\n"); run_command (s, 0);}

實際的環(huán)境變量是bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0，讀取內(nèi)核，啟動內(nèi)核

菜單處理（自定義實現(xiàn)）

如果倒計時結(jié)束前輸入了空格，進入命令模式run_command("menu", 0);

命令處理

死循環(huán)

讀取串口輸入len = readline (CFG_PROMPT);

執(zhí)行命令rc = run_command (lastcommand, flag);

轉(zhuǎn)載：https://www.cnblogs.com/zongzi10010/p/10023676.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的u-boot分析之两阶段代码分析(三)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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