u-boot(三)启动文件
1，概述
2，uboot第一阶段代码分析：
汇编
2，uboot第二阶段代码分析
C:_start_armboot
C:main_loop

u-boot(三)启动文件

1，概述

本书使用的uboot从nor flash启动，下面以开发板100ask24x0的uboot为例。

uboot属于两阶段的bootloader，第一阶段的文件为cpu/arm920t/start.S和board/100ask24x0/lowlevel_init.S，前者是平台相关的，后者是开发板相关的，主要是汇编实现，主要完成一些依赖于cpu体系结构的初始化，并调用第二阶段的代码；第二阶段的文件从lib_arm/board.c开始，主要是c语言实现，实现更复杂的功能。

2，uboot第一阶段代码分析：

(1)硬件设备初始化

将cpu设为svc模式，关闭watchdog，设置时钟，关闭MMU，CACHE，代码在cpu/arm920t/start.S中。

(2)为加载bootloader的第二阶段代码准备RAM空间

初始化RAM空间，通过在调用start.S中调用lowlevel_init函数来设置存储控制器，使得sdram可用，代码在board/100ask24x0/lowlevel_init.S中。

(3)复制bootloader的第二阶段代码到RAM空间中

将整个uboot代码（包括第一、第二阶段）都复制到SDRAM中，在cpu/arm920t/start.S中实现。（注意：100ask24x0改为用c函数实现的）。

(4)设置好栈

栈的设置灵活性很大，只要让sp指向一段没有使用的内存即可，下面分析可以看到内存的使用情况。

(5)跳转到第二阶段代码的C入口点

跳转之前清除bss段（初始值为0、无初始值的全局变量，静态变量放在bss段），c函数的运行环境准备好后，通过调用lib_arm/board.c中的start_armboot跳到c函数的入口点，这是第二阶段的入口点。

汇编:_start

cpu/arm920t/start.S

u-boot也是一个牛逼的单片机程序，所以也就需要:

硬件相关初始化
1. 看门狗
2. 时钟
3. sdram
4. nand copy程序
设置sp
接下去就是读取内核，启动内核等

程序实际的步骤是:

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!判断
是不是从内部ram启动还是仿真直接烧写到链接地址,如果不在正确的加载地址的话，执行cpu_init_critcpu_init_crit执行SDRAM初始化flush v4 I/D caches，disable MMU stuff and caches,lowlevel_init 这个会去初始化sdram，这个函数在lowlevel_init.S in your board directory也就是board\100ask24x0\lowlevel_init.S
6.Set up the stack
7.relocate          CopyCode2Ram中自动识别当前是nor还是nand启动，nand启动时自动cp到内部ram中运行，所以可写,CopyCode2Ram位于board\100ask24x0\boot_init.c
8.bss段清零
9.调用C函数 _start_armboot

堆栈设置如下

0x33F80000	uboot程序
·=-CFG_MALLOC_LEN	malloc area
.=-CFG_GBL_DATA_SIZE	bdinfo
.=-CONFIG_STACKSIZE_IRQ	IRQ 的栈
.=-CONFIG_STACKSIZE_FIQ	FRQ的栈
.=-12	leave 3 words for abort-stack
sp的初始位置

内存图:

2，uboot第二阶段代码分析

(1)初始化本阶段要使用到的硬件设备

(2)检测系统内存映射(memory map)

(3)uboot命令的格式

(4)为内核设置启动参数

第二阶段从lib_arm/board.c中的start_armboot函数开始，程序流程如下：

C:_start_armboot

文件路径:lib_arm\board.c，这里就是u-boot执行C代码的地方了.

分配了一个gd的结构体内存

gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));//在这里，_armboot_start=_start，根据链接脚本，这也就是代码段的起始=0x33F80000
//也就是指向了内存图128的地方了

执行init_sequence数组里预先定义的一些初始化函数

board_init中设置了gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;，设置了一个参数gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;这个就是启动内核参数的地址

flash_init、nand_init：flash/nand 初始化
堆栈初始化
env_relocate：环境变量的设置存储（环境变量来源有两种：一种是代码写死（也就是默认），一种在FLASH上保存，uboot启动后会检查flash上是否有可用的环境变量，有就用flash上的，否则使用默认）
main_loop：进入主循环

代码摘要

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));
//-----    //函数指针,初始化设备for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {hang ();}}
//----  flash初始化,识别
#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的环境变量/* initialize environment */env_relocate ();
//-----//经过一系列的初始化/* 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两种选择：

①在bootdelay减到零之前敲下任意键将进入uboot控制界面（命令行模式），不过这里100ask24x0自定义一个menu命令，所以此时进入的是自己实现的菜单模式，可输入‘q’退出此模式转而进入命令行模式，readline (CFG_PROMPT)不断接收串口传过来的命令，run_command (lastcommand, flag)执行这些命令。

②若倒计时结束前没有敲下任意键，将根据参数bootcmd来启动内核，getenv ("bootcmd")获得参数bootcmd值，可知bootcmd = read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0，其中read.jffs2和bootm均为uboot命令，所以uboot核心是命令，要继续分析uboot是如何将内核从flash上搬到sdram并启动内核，必须深入分析这些命令才能清楚。

内核启动

这里实现了u-boot的倒计时，有打印命令，获取环境变量等，最关键的代码是

s = getenv ("bootcmd");
if(倒计时结束)
{printf("Booting Linux ...\n");            run_command (s, 0);}

实际的环境变量是bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0，读取内核，启动内核

菜单处理（自定义实现）

如果倒计时结束前输入了空格，进入命令模式run_command("menu", 0);

命令处理

死循环
读取串口输入len = readline (CFG_PROMPT);
执行命令rc = run_command (lastcommand, flag);

转载：https://www.cnblogs.com/zongzi10010/p/10023676.html

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