mini2440 u-boot linux 内核启动,u-boot.2012.10——mini2440(二、启动流程分析)
参考资料:https://blog.csdn.net/suiyuan19840208/article/details/7239949
https://blog.csdn.net/pugu12/article/details/47011159
http://tscsh.blog.163.com/blog/static/200320103201312645149965/
https://blog.csdn.net/winheroii58/article/details/6803327
1、第一阶段功能
* 硬件设备初始化
* 加载u-boot第二段代码到RAM空间
* 设置好栈
* 跳转到第二段代码入口
2、第二段代码的功能
* 初始化本阶段使用的硬件设备
* 检测系统的内存映射
* 将内核从Flash读到RAM中
* 为内核设置启动参数
* 调用内核
3 、u-boot第一阶段代码分析
我们在编译完成之后,观察顶层目录有个u-boot.lds的链接脚本
* 经过编译之后,查看文件u-boot.lds链接脚本,可以看到第一个链接文件是start.S
4、start.S
* 设置异常向量
当一个异常产生时,CPU根据异常号在异常向量表中找到对应的异常向量,然后执行异常向量处的跳转指令,,CPU跳转到对应的异常处理程序执行。
其中复位异常向量的指令“b start_code”决定了启动后将自动跳转到标号"start_code"处执行。
* CPU进入SVC模式
从数据手册上可以看到10011就是设置为管理模式
* 设置控制寄存器的地址
* 关闭看门狗
* 屏蔽中断
*设置时钟
CPU上电几毫秒后,晶振输出稳定,FCLK=Fin(晶振频率),CPU开始执行指令。但实际上,FCLK可以高于Fin,为了提高系统时钟,需要用软件来启用PLL。这就需要设置CLKDIVN,MPLLCON,UPLLCON这3个寄存器。
CLKDIVN寄存器,CLKDIVN寄存器用于设置FCLK,HCLK,PCLK三者间的比例
设置CLKDIVN为5,就将HDIVN设置为二进制的10,由于CAMDIVN[9]没有被改变过,取默认值0,因此HCLK = FCLK/4。
PDIVN被设置为1,因此PCLK= HCLK/2。因此分频比FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 。
FCLK提供给ARM920T的时钟
HCLK 是提供给用于 ARM920T,存储器控制器,中断控制器,LCD 控制器,DMA 和 USB 主机模块的 AHB总线的时钟
PCLK 是提供给用于外设如WDT,IIS,I2C,PWM 定时器,MMC/SD 接口,ADC,UART,GPIO,RTC 和SPI的 APB 总线的时钟
FCLK与Fin的关系如下面公式:
MPLLCON寄存器用于设置FCLK与Fin的倍数。MPLLCON的位[19:12]称为MDIV,位[9:4]称为PDIV,位[1:0]称为SDIV。
MPLLCON与UPLLCON的值可以根据参考:
MPLLCON=(0x7f<<12) | (0x02<<4) | (0x01) = 0x7f021
UPLLCON=(0x38<<12) | (0x02<<4) | (0x02) = 0x38022
5、关闭 MMU、cache
代码中的c0,c1,c7,c8都是ARM920T的协处理器CP15的寄存器。其中c7是cache控制寄存器,c8是TLB控制寄存器。325~327行代码将0写入c7、c8,使Cache,TLB内容无效。
第332~337行代码关闭了MMU。这是通过修改CP15的c1寄存器来实现的,先看CP15的c1寄存器的格式(仅列出代码中用到的位):
V : 表示异常向量表所在的位置,0:异常向量在0x00000000;1:异常向量在 0xFFFF0000
I : 0 :关闭ICaches;1 :开启ICaches
R、S : 用来与页表中的描述符一起确定内存的访问权限
B : 0 :CPU为小字节序;1 : CPU为大字节序
C : 0:关闭DCaches;1:开启DCaches
A : 0:数据访问时不进行地址对齐检查;1:数据访问时进行地址对齐检查
M : 0:关闭MMU;1:开启MMU
332~337行代码将c1的 M位置零,关闭了MMU。
6 、初始化 RAM 控制寄存器
其中的lowlevel_init就完成了内存初始化的工作,由于内存初始化是依赖于开发板的,
因此lowlevel_init的代码一般放在board下面相应的目录中。
对于mini2440,lowlevel_init在board/samsung/mini2440/lowlevel_init.S中定义如下:
7、初始化堆栈、复制U-Boot第二阶段代码到RAM
* 设置栈,跳转到board_init_f
* board_init_f
* 设置gd结构体
* 初始化函数
* board_early_init_f函数在board/samsung/smdk2410目录下的smdk2410.c文件内
* timer_init函数在arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0目录下的timer.c文件内
* env_init函数在common目录下的env_flash.c文件内
* init_baudrate函数在arch/arm/lib目录下的board.c文件内
* serial_init函数在drivers/serial目录下的serial_s3c24x0.c文件内,在include/configs/smdk2410.h中CONFIG_S3C24X0_SERIAL
* console_init_f函数在common目录下的console.c文件内
* display_banner函数在arch/arm/lib目录下的board.c文件内
* dram_init函数在board/samsung/smdk2410目录下的smdk2410.c文件内
env_init最后关联到这个数组,用于设置环境变量
'\0'表示未进行设置
board_init_f 先是把RAM的地方给大家分好,设置各个模块的地址,例如堆栈、第二段代码的链接地址,
最后复制地位段代码到RAM上去。
8、跳转到第二阶段执行
2、board_init_r:各种初始化
enable_caches();
board_init(); /* Setup chipselects 、初始化启动参数的位置*/
set_cpu_clk_info();
serial_initialize();
nand_init(); /* go init the NAND */
env_relocate();/* initialize environment */
stdio_init(); /* get the devices list going. */
console_init_r(); /* fully init console as a device */
2、开始执行 main_loop():执行各种命令
main_loop()函数做的都是与具体平台无关的工作,主要包括初始化启动次数限制机制、设置软件版本号、打印启动信息、解析命令等。
参考资料:https://blog.csdn.net/winheroii58/article/details/6803327
bootcmd 、 bootargs这两个环境变量比较重要,下面我们介绍这两个环境变量
bootcmd
#define CONFIG_BOOTARGS "console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3"
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read 30000000 kernel;bootm 30000000"
参考资料:https://blog.csdn.net/g_salamander/article/details/8463854
https://blog.csdn.net/liangkaiming/article/details/5986680
* 一些小知识点
bootm
1.设置传递给内核的参数
2.启动
代码中执行获取执行bootcmd
s = getenv ("bootcmd");//获取环境变量
run_command_list(s, -1, 0);//执行环境变量
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