Chinaunix首页 | 论坛 | 博客

潇潇晨雨落

首页　| 　博文目录　| 　关于我

xiaoxiaochenyuluo

  • 博客访问： 169352
  • 博文数量： 67
  • 博客积分： 0
  • 博客等级： 民兵
  • 技术积分： 22
  • 用 户 组： 普通用户
  • 注册时间： 2015-06-17 17:44
个人简介

一入程序深似海，从此妹子成路人

文章分类

全部博文（67）

文章存档

2016年（13）

2015年（54）

我的朋友
最近访客
推荐博文
相关博文
uboot 分析之 启动流程

分类： 嵌入式

2015-06-19 14:14:38

原文地址：uboot 分析之 启动流程 作者：graylocus

  
uboot的启动流程：
看一幅图：

1.第一阶段：start.s的内容：

点击(此处)折叠或打开

  1. #include @该文件是第二步中mkconfig文件执行时创建的。include/config.h
  2. #include
  3. #include @在include目录下。
  4. /*
  5. *************************************************************************
  6. *
  7. * Jump vector table as in table 3.1 in [1]
  8. *
  9. *************************************************************************
  10. */
  11. @这是一个异常跳转表，
  12. .globl _start
  13. _start: 
  14. b start_code @start_code才是真正的启动代码
  15. ldr pc, _undefined_instruction
  16. ldr pc, _software_interrupt
  17. ldr pc, _prefetch_abort
  18. ldr pc, _data_abort
  19. ldr pc, _not_used
  20. ldr pc, _irq
  21. ldr pc, _fiq

  23. _undefined_instruction: .word undefined_instruction @在标号_undefined_instruction处存储了一个变量，该变量也是一个标号地址
  24. _software_interrupt: .word software_interrupt @执行上面的ldr pc, _undefined_instruction;指令会将变量undefined_instruction的值装入PC
  25. _prefetch_abort: .word prefetch_abort @pc指向一个地址，CPU从该地址中取指执行
  26. _data_abort: .word data_abort
  27. _not_used: .word not_used
  28. _irq: .word irq
  29. _fiq: .word fiq
  30. .balignl 16,0xdeadbeef
  32. /*
  33. *************************************************************************
  34. *
  35. * Startup Code (called from the ARM reset exception vector)
  36. *
  37. * do important init only if we don't start from memory!
  38. * relocate armboot to ram
  39. * setup stack
  40. * jump to second stage
  41. *
  42. *************************************************************************
  43. */
  44. _TEXT_BASE:
  45. .word TEXT_BASE @变量TEXT_BASE由连接脚本指定，

  47. .globl _armboot_start

  49. _armboot_start:
  50. .word _start @_start是在起始代码处定义的标号，当跳到_armboot_start后还是会跳转到_start
  51. /*
  52. * These are defined in the board-specific linker script.
  53. */
  54. .globl _bss_start

  56. _bss_start:
  57. .word __bss_start @这是board/mini2440/u-boot.lds脚本中的变量，

  59. .globl _bss_end
  60. _bss_end:
  61. .word _end @这也是board/mini2440/u-boot.lds脚本中的变量，

  63. #ifdef CONFIG_USE_IRQ @这个宏在include/configs/$(board_name).h中定义。可以取消
  64. /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
  65. .globl IRQ_STACK_START
  66. IRQ_STACK_START:
  67. .word 0x0badc0de
  68. /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
  69. .globl FIQ_STACK_START
  70. FIQ_STACK_START:
  71. .word 0x0badc0de
  72. #endif
  74. /*
  75. * the actual start code
  76. */

  78. start_code: @这是真正的启动代码
  79. /* set the cpu to SVC32 mode*/
  80. mrs r0,cpsr
  81. bic r0,r0,#0x1f
  82. orr r0,r0,#0xd3
  83. msr cpsr,r0
  84. bl coloured_LED_init @这个函数在status_led.h中被提升了作用域，但是在哪里面实现？？status_led.h文件
  85. bl red_LED_on @同上
  87. @下面这些宏开关也是在include/configs/$(board_name).h中定义??
  88. #if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)

  90. /*
  91. * relocate exception table
  92. */
  93. ldr r0, =_start
  94. ldr r1, =0x0
  95. mov r2, #16

  97. copyex:
  98. subs r2, r2, #1
  99. ldr r3, [r0], #4
  100. str r3, [r1], #4
  101. bne copyex
  102. #endif

  104. @下面这些宏开关是在include/configs/$(board_name).h中定义
  105. #if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)||defined(CONFIG_S3C2440)
  106. /* turn off the watchdog */
  107. # if defined(CONFIG_S3C2400)
  108. # define pWTCON 0x15300000
  109. # define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
  110. # define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
  111. #else
  112. # define pWTCON 0x53000000
  113. # define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
  114. # define INTSUBMSK 0x4A00001C
  115. # define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
  116. # endif
  117. #define CLK_CTL_BASE 0x4c000000
  118. #define MDIV_405 0x7f<<12
  119. #define PSDIV_405 0x21
  120. #define UPLL_MDIV_48 0x38<<12
  121. #define UPLL_PSDIV_48 0x22
  122. #define MDIV_200 0xa1<<12
  123. #define PSDIV_200 0x31
  124. ldr r0, =pWTCON
  125. mov r1, #0x0
  126. str r1, [r0]

  128. /*
  129. * mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
  130. */
  131. mov r1, #0xffffffff
  132. ldr r0, =INTMSK
  133. str r1, [r0]
  134. # if defined(CONFIG_S3C2410)
  135. ldr r1, =0x3ff
  136. ldr r0, =INTSUBMSK
  137. str r1, [r0]
  138. # endif

  140. /*add by gray*/
  141. #if defined(CONFIG_S3C2440)
  142. ldr r1, =0x7fff
  143. ldr r0, =INTSUBMSK
  144. str r1, [r0]
  145. #endif

  147. /*add by gray,这里是修改后的，其实可以在uboot启动的第二阶段start_armboot()函数里调用board_init()函数时重置CPU钟
  149. 对于S3C2440，MPLL(clk)=(2 * m * Fin) / p * 2^s,
  150. m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV.
  151. 这里MDIV =  0x7f, PDIV = 0x2 ,SDIV = 0x1 
  152. */
  153. #if defined(CONFIG_S3C2440)
  154. /*FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4*/
  155. ldr r0, =CLKDIVN
  156. mov r1, #5
  157. str r1,[r0]
  159. mrc p15,0,r1,c1,c0,0 /*read ctrl reg*/
  160. orr r1,r1,#0xc0000000 /*ASYN*/
  161. mcr p15,0,r1,c1,c0,0 /*write ctrl reg*/
  163. mov r1,#CLK_CTL_BASE
  165. mov r2,#UPLL_MDIV_48
  166. add r2, r2,#UPLL_PSDIV_48
  167. str r2,[r1,#0x08] /*write UPLL first,48MHZ*/
  169. mov r2,#MDIV_405
  170. add r2,r2,#PSDIV_405 /*mpll_405MHZ*/
  171. str r2,[r1,#0x04] /*MPLLCON*/
  172. #else
  173. /*F:H:P=1:2:4*/
  174. ldr r0, =CLKDIVN
  175. mov r1, #3
  176. str r1,[r0]
  178. mrc p15,0,r1,c1,c0,0 /*read ctrl reg*/
  179. orr r1,r1,#0xc0000000
  180. mcr p15,0,r1,c1,c0,0
  182. mov r1,#CLK_CTL_BASE
  183. mov r2,#MDIV_200
  184. add r2,r2,#PSDIV_200 /*mpll_200MHZ*/
  185. str r2,[r1,#0x04] /*MPLLCON*/
  186. #endif
  187. #endif /*CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 || CONFIG_S3C2440*/

  189. /*
  190. * we do sys-critical inits only at reboot,
  191. * not when booting from ram!
  192. */

  194. #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
  195. bl cpu_init_crit @如果没有定义CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT，就进行严格的初始化，调用lowlevel_init函数
  196. #endif
  198. #ifndef CONFIG_AT91RM9200 @AT91RM9200评估板，基于ARM920T内核
  199. #ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT

  201. /* relocate U-Boot to RAM */
  202. relocate: 
  203. adr r0, _start   /* r0 <- current position of code */
  204. ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */
  205. cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */
  206. beq stack_setup   /*如果_start与_TEXT_BASE相等，就直接跳去stack_setup进行栈的设置， 否则就要进行代码的拷贝，把代码拷贝到内存中*/

  208. ldr r2, _armboot_start
  209. ldr r3, _bss_start @计算代码段大小=_bss_start-_armboot_start
  210. sub r2, r3, r2 /* r2 <- size of armboot */
  211. add r2, r0, r2 /* r2 <- source end address */
  212. @ r2 = _start的地址+代码段大小
  213. copy_loop:
  214. ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */
  215. stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */
  216. cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */
  217. ble copy_loop
  218. #endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */
  219. #endif
  222. /* Set up the stack，设置栈 */
  223. stack_setup:
  224. ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */
  225. sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area，这是堆区 */
  226. sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */
  228. #ifdef CONFIG_USE_IRQ @如果定义了IRQ，就要为IRQ,FIQ分配中断栈。
  229. sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
  230. #endif
  231. sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
  232. clear_bss: @清除bss段，_bss_start 和_bss_end就是u-boot.lds脚本传入的变量
  233. ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */
  234. ldr r1, _bss_end /* stop here */
  235. mov r2, #0x00000000 /* clear */
  236. clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */
  237. add r0, r0, #4
  238. cmp r0, r1
  239. ble clbss_l

  241. ldr pc, _start_armboot
  242. _start_armboot: .word start_armboot @跳到start_armboot()函数执行，进入uboot的第二阶段
  244. /*
  245. *************************************************************************
  246. *
  247. * CPU_init_critical registers
  248. *
  249. * setup important registers
  250. * setup memory timing
  251. *
  252. *************************************************************************
  253. */
  255. #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
  256. cpu_init_crit: @进行严格的初始化，关闭I/D caches，MMU，

  258. /*
  259. * flush v4 I/D caches
  260. */
  261. mov r0, #0
  262. mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */
  263. mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */

  265. /*
  266. * disable MMU stuff and caches
  267. */
  268. mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
  269. bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
  270. bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
  271. orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
  272. orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
  273. mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0

  275. /*
  276. * before relocating, we have to setup RAM timing
  277. * because memory timing is board-dependend, you will
  278. * find a lowlevel_init.S in your board directory.
  279. */

  281. mov ip, lr
  282. #if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)
  283. #else

  285. bl lowlevel_init @这个函数是重点。。在lowlevel_init.S中
  286. #endif

  288. mov lr, ip
  289. mov pc, lr
  290. #endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */
  292. lowlevel_init.S的内容：
  293. _TEXT_BASE:
  294. .word TEXT_BASE
  295. .globl lowlevel_init

  297. lowlevel_init: @很明显，是初始化SDRAM
  298. /* memory control configuration */
  299. /* make r0 relative the current location so that it */
  300. /* reads SMRDATA out of FLASH rather than memory ! */
  301. ldr r0, =SMRDATA
  302. ldr r1, _TEXT_BASE
  303. sub r0, r0, r1
  304. ldr r1, =BWSCON /* Bus Width Status Controller */
  305. add r2, r0, #13*4

  307. 0:
  308. ldr r3, [r0], #4
  309. str r3, [r1], #4
  310. cmp r2, r0
  311. bne 0b

  313. /* everything is fine now */
  314. mov pc, lr
  315. .ltorg


2.进入uboot启动的第二阶段：start_armboot()

点击(此处)折叠或打开

  2. start_armboot()在board.c中，处于lib_arm/下,在进入lib_arm目录下编译LIBS目标时依赖board.o文件

  4. void start_armboot (void)
  5. {
  6.  init_fnc_t **init_fnc_ptr;
  7.  char *s;

  9. #if !defined(CFG_NO_FLASH) || defined (CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
  10.  ulong size;
  11. #endif

  13. #if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
  14.  unsigned long addr;
  15. #endif

  17.  //gd是个寄存器变量，ARM平台对应R8寄存器
  18.  /* Pointer is writable since we allocated a register for it
  19.   *_armboot_start是代码的起始地址，链接脚本指定为0x33f80000,CFG_MALLOC_LEN=192k,
  20.   *所以gd的起始地址=0x33F50000
  21.   */

  23.  gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
  24.  /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
  25.  __asm__ __volatile__("": : :"memory");

  27.  memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));//清空gd_t结构体

  29.  gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));//bd_t结构体

  31.  memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
  32.  gd->flags |= GD_FLG_RELOC;

  34.  monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//uboot代码的长度

  36.  //对结构体init_fnc_t *init_sequence[]数组中的函数指针挨个调用。
  37.  for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
  38.   if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
  39.    hang ();
  40.   }
  41.  }

  44.  /* 初始化flash*/
  45.  size = flash_init ();

  47.  。。。。。。

  49.  /* 初始化一个堆空间 */
  50.  mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);

  52.  nand_init(); /* go init the NAND */

  54.  /* 初始化环境变量,将环境参数读入内存指定位置 */
  55.  env_relocate ();

  57.  /* must do this after the framebuffer is allocated，串口初始化 */
  58.  serial_initialize();

  60.  /* IP Address */
  61.  gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
  62.  /* MAC Address,省略 */

  64.  devices_init (); /* get the devices list going. */

  66.  jumptable_init (); /* 跳转表初始化 */

  68.  console_init_r (); /* fully init console as a device */

  70.  /* 使能异常中断 */
  71.  enable_interrupts ();
  72.  /* Perform network card initialisation if necessary */

  74. #ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900
  75.  cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);
  76. #endif

  78.  /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */

  80.  for (;;) {
  81.   main_loop ();
  82.  }

  84.  /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
  85. }

  87.   init_fnc_t *init_sequence[] = {
  88.          cpu_init, /* 基本的处理器相关配置，初始化IRQ/FIQ模式的栈 -- cpu/arm920t/cpu.c */
  89.          board_init, /* 基本的板级相关配置，设置系统时钟等 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
  90.          interrupt_init, /* 初始化定时器处理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
  91.          env_init, /* 初始化环境变量，检查Flash上的环境参数是否有效 -- common/env_flash.c */
  92.          init_baudrate, /* 初始化波特率设置 -- lib_arm/board.c */
  93.          serial_init, /* 串口通讯设置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
  94.          console_init_f, /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */
  95.          display_banner, /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
  96.          dram_init, /* 配置可用的RAM，检测系统内存映射 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
  97.          display_dram_config, /* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
  98.          NULL,
  99.   };

  106.   下面逐个分析初始化函数：
  107. 1.int cpu_init (void)
  108. {
  109.  /* setup up stacks if necessary */
  110. #ifdef CONFIG_USE_IRQ
  111.  IRQ_STACK_START = _armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;
  112.  FIQ_STACK_START = IRQ_STACK_START - CONFIG_STACKSIZE_IRQ;
  113. #endif
  114.  return 0;
  115. }

  117. 2.int board_init (void)//设置系统时钟,配置引脚，使能缓存
  118. {
  119.  S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
  120.  S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();

  122.  /* to reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */
  123.  clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;

  125.  /* configure MPLL */
  126.  clk_power->MPLLCON = ((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV);
  127.  ......
  128.  /* configure UPLL */
  129.  clk_power->UPLLCON = ((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV);
  130.  ......
  131.  /* set up the I/O ports */
  132.  gpio->GPACON = 0x007FFFFF;
  133.  gpio->GPBCON = 0x00044555;
  134.  gpio->GPBUP = 0x000007FF;
  135.  gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;
  136.  gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;
  137.  gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;
  138.  gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;
  139.  gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;
  140.  gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;
  141.  gpio->GPFCON = 0x000055AA;
  142.  gpio->GPFUP = 0x000000FF;
  143.  gpio->GPGCON = 0xFF95FFBA;
  144.  gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;
  145.  gpio->GPHCON = 0x002AFAAA;
  146.  gpio->GPHUP = 0x000007FF;

  148.  /* arch number of SMDK2410-Board */
  149.  gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

  151.  /* address of boot parameters */
  152.  gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//为什么是这个地址
  153.  icache_enable();//下面这两个函数都是设置协处理器的相关寄存器，使能缓存
  154.  dcache_enable();
  155. }

  157. 3.int interrupt_init (void) //初始化2410的PWM timer 4,使其能自动装载计数值，
  158.     //恒定的产生时间中断信号，但是中断被屏蔽了用不上。
  159. {
  160.  S3C24X0_TIMERS * const timers = S3C24X0_GetBase_TIMERS();

  162.  /* use PWM Timer 4 because it has no output */
  163.  /* prescaler for Timer 4 is 16 */
  164.  timers->TCFG0 = 0x0f00;

  166.  if (timer_load_val == 0)
  167.  {
  168.   /*
  169.    * for 10 ms clock period @ PCLK with 4 bit divider = 1/2
  170.    * (default) and prescaler = 16. Should be 10390
  171.    * @33.25MHz and 15625 @ 50 MHz
  172.    */
  173.   timer_load_val = get_PCLK()/(2 * 16 * 100);
  174.  }

  176.  /* load value for 10 ms timeout */
  177.  lastdec = timers->TCNTB4 = timer_load_val;

  179.  /* auto load, manual update of Timer 4 */
  180.  timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x600000;

  182.  /* auto load, start Timer 4 */
  183.  timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x500000;

  185.  timestamp = 0;
  186.  return (0);
  187. }

  189. 4.int env_init(void)
  190. {
  191.  int crc1_ok = 0, crc2_ok = 0;
  192.  uchar flag1 = flash_addr->flags;
  193.  uchar flag2 = flash_addr_new->flags;
  194.  ulong addr_default = (ulong)&default_environment[0];
  195.  ulong addr1 = (ulong)&(flash_addr->data);
  196.  ulong addr2 = (ulong)&(flash_addr_new->data);
  197.  crc1_ok = (crc32(0, flash_addr->data, ENV_SIZE) == flash_addr->crc);
  198.  crc2_ok = (crc32(0, flash_addr_new->data, ENV_SIZE) == flash_addr_new->crc);

  200.  if (crc1_ok && ! crc2_ok) {
  201.   gd->env_addr = addr1;
  202.   gd->env_valid = 1;
  203.  } else if (! crc1_ok && crc2_ok) {
  204.   gd->env_addr = addr2;
  205.   gd->env_valid = 1;
  206.  } else if (! crc1_ok && ! crc2_ok) {
  207.   gd->env_addr = addr_default;
  208.   gd->env_valid = 0;
  209.  } else if (flag1 == ACTIVE_FLAG && flag2 == OBSOLETE_FLAG) {
  210.   gd->env_addr = addr1;
  211.   gd->env_valid = 1;
  212.  } else if (flag1 == OBSOLETE_FLAG && flag2 == ACTIVE_FLAG) {
  213.   gd->env_addr = addr2;
  214.   gd->env_valid = 1;
  215.  } else if (flag1 == flag2) {
  216.   gd->env_addr = addr1;
  217.   gd->env_valid = 2;
  218.  } else if (flag1 == 0xFF) {
  219.   gd->env_addr = addr1;
  220.   gd->env_valid = 2;
  221.  } else if (flag2 == 0xFF) {
  222.   gd->env_addr = addr2;
  223.   gd->env_valid = 2;
  224.  }
  225.  return (0);
  226. }

PS:
uboot的重要的数据结构
1）gd　 全局数据变量指针，它保存了u-boot运行需要的全局数据，类型定义：
 　typedef struct global_data {
           bd_t  *bd;      //board data pointor板子数据指针
           unsigned long flags; 　 //指示标志，如设备已经初始化标志等。
           unsigned long baudrate; //串口波特率
           unsigned long have_console; /* 串口初始化标志*/
           unsigned long reloc_off;   /* 重定位偏移，就是实际定向的位置与编译连接时指定的位置之差，一般为0 */
           unsigned long env_addr; /* 环境参数地址*/
           unsigned long env_valid; /* 环境参数CRC检验有效标志 */
           unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */
          　#ifdef CONFIG_VFD
           unsigned char vfd_type; /* display type */
          　#endif
           void  **jt;  /* 跳转表，1.1.6中用来函数调用地址登记 */
          } gd_t;

2)bd 板子数据指针。板子很多重要的参数。 类型定义如下：   
   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; /* 启动参数 */
             struct       /* RAM 配置 */
             {
            ulong start;
            ulong size;
             }bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
         } bd_t; 

3)环境变量指针 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)
  　env_ptr指向环境参数区，系统启动时默认的环境参数environment[]，定义在common/environment.c中。　
  　参数解释：
    bootdelay 定义执行自动启动的等候秒数
    baudrate 定义串口控制台的波特率
    netmask 定义以太网接口的掩码
    ethaddr 定义以太网接口的MAC地址
    bootfile 定义缺省的下载文件
    bootargs 定义传递给Linux内核的命令行参数
    bootcmd 定义自动启动时执行的几条命令
    serverip 定义tftp服务器端的IP地址
    ipaddr 定义本地的IP地址
    stdin 定义标准输入设备，一般是串口
    stdout 定义标准输出设备，一般是串口
    stderr 定义标准出错信息输出设备，一般是串口 

  4）设备相关：
   标准IO设备数组?evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL };
   设备列表　　　　list_t    devlist = 0;
   device_t的定义：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   */   
    /* 输出函数 */   
     void (*putc) (const char c); /* To put a char   */
     void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator) */  
    /* 输入函数 */  
     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把可以用为控制台输入输出的设备添加到设备列表devlist,并把当前用作标准IO的设备指针加入stdio_devices数组中。
  　在调用标准IO函数如printf()时将调用stdio_devices数组对应设备的IO函数如putc()。

5)命令相关的数据结构，后面介绍。
6)与具体设备有关的数据结构，
     　如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];记录nor flash的信息。
     　nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE];　nand flash块设备信息
    
    
5.static int init_baudrate (void)
{
 char tmp[64]; /* long enough for environment variables */
 int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));//环境变量存于tmp缓冲中
 gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)
   ? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
   : CONFIG_BAUDRATE;
 return (0);
}

6.int serial_init()实际调用下面这个函数，在移植时这个函数是第一个要修改的，因为要用到串口输出信息
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; //这里使用的是串口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.由于标准设备还没有初始化（gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0），这时控制台使用串口作为控制台
    函数只有一句：gd->have_console = 1;
int console_init_f (void)
{
 gd->have_console = 1; //将标志位置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在整个include/configs.h文件中有很多定义，只在一个地方define为0x30000000
 //PHYS_SDRAM_1_SIZE定义为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)
这里smdk2410的默认flash是AMD的，mini2440的板子是SST39F1601,如果NOR Flash符合CFI接口标准，可以使用drivers/cfi_flash.c
里面的接口函数，否则就得重写。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完全手册》上P273页有说明。
   首先是有一个变量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]来记录flash的信息。flash_info_t定义：
   typedef struct {
    ulong size;   /* 总大小BYTE  */
    ushort sector_count;  /* 总的sector数*/
    ulong flash_id;  /* combined device & manufacturer code */
    ulong start[CFG_MAX_FLASH_SECT];   /* 每个sector的起始物理地址。 */
    uchar protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每个sector的保护状态，如果置1，在执行erase操作的时候将跳过对应sector*/
     #ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。
    .....
     #endif
   } flash_info_t;
    flash_init()的操作就是读取ID号，ID号指明了生产商和设备号，根据这些信息设置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. */定义于common/devices.c
14.jumptable_init ()
15.console_init_r (); /* fully init console as a device ,前面结构体中的是前期控制台初始化，这是后期*/
主要过程：查看环境参数stdin,stdout,stderr中对标准IO的指定的设备名称，再按照环境指定的名称搜索devlist，将搜到的设备指针赋给标准IO数组stdio_devices[]。置gd->flag标志GD_FLG_DEVINIT。这个标志影响putc，getc函数的实现，未定义此标志时直接由串口serial_getc和serial_putc实现，定义以后通过标准设备数组stdio_devices[]中的putc和getc来实现IO。
 下面是相关代码：
    void putc (const char c)
         {
         #ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
          if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT无输出标志
           return;
         #endif
          if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//设备list已经初始化
           /* Send to the standard output */
           fputc (stdout, c);
          } else {
           /* Send directly to the handler */
           serial_putc (c);//未初始化时直接从串口输出。
          }
         }
       void fputc (int file, const char c)
        {
         if (file < MAX_FILES)
          stdio_devices[file]->putc (c);
        }
为什么要使用devlist，std_device[]？
为了更灵活地实现标准IO重定向，任何可以作为标准IO的设备，如USB键盘，LCD屏，串口等都可以对应一个device_t的结构体变量，只需要实现getc和putc等函数，就能加入到devlist列表中去，也就可以被assign为标准IO设备std_device中去。如函数
int console_assign (int file, char *devname); /* Assign the console 重定向标准输入输出*/
这个函数功能就是把名为devname的设备重定向为标准IO文件file(stdin,stdout,stderr)。其执行过程是在devlist中查找devname的设备，返回这个设备的device_t指针，并把指针值赋给std_device[file]。

16.enable_interrupts ();
  (1)首先，需要设置系统时钟、初始化串口，只要这两个设置好，就能从串口看到打印信息。
  board_init函数设置MPLL，改变系统时钟，这是一个开发板相关的函数。
  serial_init函数用来初始化串口，设置UART控制器，是CPU相关的函数，
  (2)检测系统内存映射
  对于特定的开发板，内存分布是比较明确的，dram_init函数指定了目标开发板的内存起始地址为0x30000000,大小为64M
  (3)U-boot命令的格式
  uboot中的每个命令都是通过U_BOOT_CMD宏来定义，格式：U_BOOT_CMD(name,maxargs,repeatable,command,"usage","help")
  这个宏定义在include/command.h中，
  (4)为内核设置启动参数
  uboot是通过标记列表向内核传递参数，设置内存标记、命令标记的函数setup_memory_tags、setup_commandline_tag，
  在lib_arm/armlinux.c中定义实现。如果要定义一个命令，需要在include/configs/$(board_name).h中增加一个关于
  命令的配置项：
  如： #define CONFIG_CMDLINE_TAG  1
  对于arm架构的CPU，都是通过lib_arm/armlinux.c中的do_bootm_linux函数来启动内核，在这个函数中，设置标记列表，最后通过
  the_kernel(0,bd->bi_arch_number,bd->bi_boot_params)调用内核。
 
PS:
1.分析过程参照了一位网友的文章，很有参考价值，给我很大帮助。我只是按照配置->编译->启动过程
的这么一个认识过程来分析，可能会显得比较混乱。
阅读(1473) | 评论(0) | 转发(0) |
0

上一篇：Uboot启动过程详解

下一篇：linux usb（1）目录说明

给主人留下些什么吧！~~
关于我们 | 关于IT168 | 联系方式 | 广告合作 | 法律声明 | 免费注册

Copyright 2001-2010 ChinaUnix.net All Rights Reserved 北京皓辰网域网络信息技术有限公司. 版权所有

感谢所有关心和支持过ChinaUnix的朋友们

16024965号-6