16.U-boot的工作流程分析-2440
16.U-boot的工作流程分析-2440
分析的流程：
2440開發板：
1.uboot的入口：
要看uboot工程的入口，首先打開頂層目錄的Makefile：
Uboot所支持的開發板，在頂層的Makefile中都會有一個配置選項。比如2440，在Makefile中的配置選項是smdk2440_config:在vim的命令模式按下/，然后輸入smdk6410_config回車會定位到這里：
這是Makefile里的一個目標。這是來配置2440開發板的。看到上圖第二行的smdk2440，這個參數決定了開發板的名稱。這個名稱是有作用的。接下來看看他的作用。
首先是找一下目錄：
可以看到這里有很多smdk的子目錄，也包括smdk2440，這兩個是對應的。該目錄存放的就是2440開發板相關的文件。里面有一個叫uboot.lds的文件，前面知道lds文件是連接器腳本。Uboot的整個過程的鏈接，是通過該腳本來鏈接控制的。打開該鏈接器腳本：
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
????. = 0x00000000;
????. = ALIGN(4);
????.text :
????{
???? cpu/s3c24xx/start.o????(.text) //1可以看到位于代碼段前端的文件是start.o，對應的是一個匯編文件。這個匯編文件會最先被運行。但是這個匯編代碼里最先執行的代碼是哪些呢？
???? cpu/s3c24xx/s3c2440/cpu_init.o????(.text)
???? *(.text)
????}
????. = ALIGN(4);
????.rodata : { *(.rodata) }
????. = ALIGN(4);
????.data : { *(.data) }
????. = ALIGN(4);
????.got : { *(.got) }
?
????. = .;
????__u_boot_cmd_start = .;
????.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
????__u_boot_cmd_end = .;
?
????. = ALIGN(4);
????.mmudata : { *(.mmudata) }
?
????. = ALIGN(4);
????__bss_start = .;
????.bss : { *(.bss) }
????_end = .;
}
首先是找到該文件：
上面u-boot-lds文件里，在sections的標識之上，有一行：ENTRY(_start)是整個程序的入口。所以就找找start.S文件里有沒_start這個標識呢？一搜會馬上看到該標號：
到這里，看到這個_start才是整個uboot工程的入口。
?
接下來是第一階段的代碼：
在Linux里，打開上一節創建好的，Source Insight里的uboot工程：
然后找到smdk2440的start.S：
接下來看uboot做了什么事，主要是通過注釋來分析：
開發板一上電，它會跳轉到start.S的中斷向量表的開始處執行：
從它的注釋：
所以1,：知道上電后是跳到中斷向量表來執行。執行的第一條指令是b start_code。
Start_code的實在start.S的下面定義的：
從注釋知道，這是actual start code。進入之后，set the cpu to svc32 mode，設置cpu為SVC模式。
接著執行的代碼是：
3.刷新I/D caches。
4.然后是關閉MMU和cache：
后加
關閉系統時鐘，在lowlevel _init函數里bl system_clock_init函數。進入該函數：
可以看到2440是在初始化系統時鐘里關閉看門狗。
下面還有屏蔽中斷的操作：
?
后加
5.接著是運行的是一個函數：看看是定義在那個文件的。
點擊：，然后在Symbol里輸入：lowlevel_init:
會看到出現很多，然后在下面可以看到它們各自的目錄。其實每一個開發板都對應一個lowlevel_init.S:
進入該文件：
5看到系統進入該文件做的第一件事是：初始化系統時鐘：
6.接著初始化串口：
7.對nand進行簡單初始化：
8.接下來的代碼很重要：
由前面的學習知道，當我們開發一個uboot在開發階段，就是在調試uboot的時候，不用燒到NandFlash去運行，可以下載到內存里面去調試運行。這時候就不需要代碼搬移bl0，bl1，bl2的過程。就不需要進行拷貝工作了。所以上面的代碼就是判斷，判斷uboot代碼是在內存運行，還是在NandFlash運行。如果沒有運行在內存當中，就是從NandFlash啟動。就需要對內存進行初始化，就是跳轉到mem_con_init處執行，進行內存初始化。執行完內存初始化之后就要返回了。
返回到：
接著往下執行：
9.判斷是NandFlash啟動還是Nor Flash啟動：
如果是NandFlash啟動這是執行下面的：把代碼從NandFlash拷貝到內存去。
NorFlash這執行下面，把代碼從NorFlash拷貝到內存。
這里講NandFlash啟動，所以跳轉到nand_copy：
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10，接著是設置堆棧：
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11.接著清除BSS段：
?
到這里第二階段的代碼就執行完了。
三：
執行完上面，程序跳轉到_start_armboot處執行：
上面的代碼，通過偽指令ldr把_start_armboot的值裝入pc指針，程序就會跳轉到_start_armboot處執行。而此處的地址是start_armboot的地址。就是，程序會跳轉到start_armboot函數處執行。就是把我們的pc指針跳轉到內存去執行了。
下面看看start_armboot的地址是不是在內存中。
配置uboot：make smdk2440_config，然后執行make。
然后看到生成的文件：
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其中，u-boot是elf文件，u-boot.bin是二進制文件。
接下來對u-boot的elf文件，進行反匯編，看看start_armboot函數的地址：
arm-linux-objdump -D -S u-boot >dump
查看：
看到函數的其實地址30009100的地址是在內存里的。所以start.S里的：
實現了從墊腳石跳轉到內存。但是，此時會發現在這里的起始地址被變為了30008000：
在第一階段里，不是說啟動地址是在0嗎？為什么這里是30008000呢？還有就是為什么是這個地址。
?
前面的學習知道，當去鏈接一個程序的時候，程序由多個文件構成，起始地址是由鏈接器腳本決定的。在/home/samba/uboot/Uboot/2440/uboot/board/samsung/smdk2440里的u-boot.lds:
起始地址是0：
這里是0，為什么那里會是30008000呢？我們回到uboot的頂層目錄，打開config.mk:
搜索text_base:
找到：
在這里-T $(LDSCRIPT)就是定義使用鏈接器腳本。后面的-Ttext 是制定代碼段的基地址的。$(TEXT_BASE)。這里有兩個起始地址，然而程序運行的時候以后面的TEXT_BASE的地址為準。它會覆蓋掉LDSCRIPT這個地址。
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TEXT_BASE是在board/Samsung/smdk2440/config.mk里定義的。最后一行：
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接下來就是測試驗證一下，把他修改為30005000。然后程序編譯：
Make smdk2440_config->make:
反匯編：
arm-linux-objdump -D -S u-boot >dump
上面的起始地址變了，剛才制定的。
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那起始地址為什么不是0呢？下圖：
從上圖可以看到，ldr PC,=start_armboot的跳轉，把地址從墊腳石跳轉到內存里。在前面的代碼里，有用到b reset等跳轉指令，為什么這不會跳轉到內存去執行，而是還在墊腳石里呢？
例如：
上面的跳轉，bl lowlevel_init的跳轉地址：
為什么PC指針還是在墊腳石中呢？
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這就得講兩個詞了。絕對跳轉和相對跳轉。
B和bl是相對跳轉。
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Ldr偽指令是絕對跳轉：
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第三階段：
是從此函數Start_armboot進入的。主要完成的硬件和軟件的初始化，只是一些基礎的初始化。
該函數里有一個for循環：
在for里首先是讓一個指針數組，把里面的函數指針依次調用一次，if里的判斷語句就是函數指針。那么指針數組里有哪些函數指針呢。
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指針數組：
可以看到里面都是函數指針。這里軟件的初始化就不看了，我們只看硬件的初始化。在這些函數指針里，硬件初始化的有串口初始化。Serial_init。接著是lcd的初始化：
初始化網卡：
初始化led：
接著進入一個主循環：
執行用戶輸入的命令。例如tftp命令。這里是一個死循環。老是等待執行用戶繼續輸入命令。在第一個階段，每個開發板可能有不同的地方，但是在這個地方都是一樣的。就是，在第二階段都是跳到start_armboot處執行代碼。2440的第一階段是在start.S的b reset開始。
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