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bootloader与u-boot移植
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上传时间: 2010-08-09
详细说明： 6.3.3 U-Boot启动过程 尽管有了调试跟踪手段，甚至也可以通过串口打印信息了，但是不一定能够判断出错原因。如果能够充分理解代码的启动流程，那么对准确地解决和分析问题很有帮助。 开发板上电后，执行U-Boot的第一条指令，然后顺序执行U-Boot启动函数。函数调用顺序如图6.3所示。 看一下board/smsk2410/u-boot.lds这个链接脚本，可以知道目标程序的各部分链接顺序。第一个要链接的是cpu/arm920t/start.o，那么U-Boot的入口指令一定位于这个程序中。下面详细分析一下程序跳转和函数的调用关系以及函数实现。 1．cpu/arm920t/start.S 这个汇编程序是U-Boot的入口程序，开头就是复位向量的代码。 图6.3 U-Boot启动代码流程图 _start: b reset //复位向量 ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_ abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq //中断向量 ldr pc, _fiq //中断向量 … /* the actual reset code */ reset: //复位启动子程序 /* 设置CPU为SVC32模式 */ mrs r0,cpsr bic r0,r0,#0x1f orr r0,r0,#0xd3 msr cpsr,r0 /* 关闭看门狗 */ /* 这些初始化代码在系统重起的时候执行，运行时热复位从RAM中启动不执行 */ #ifdef CONFIG_INIT_CRITICAL bl cpu_init_crit #endif relocate: /* 把U-Boot重新定位到RAM */ adr r0, _start /* r0是代码的当前位置 */ ldr r1, _TEXT_BASE /* 测试判断是从Flash启动，还是RAM */ cmp r0, r1 /* 比较r0和r1，调试的时候不要执行重定位 */ beq stack_setup /* 如果r0等于r1，跳过重定位代码 */ /* 准备重新定位代码 */ ldr r2, _armboot_start ldr r3, _bss_start sub r2, r3, r2 /* r2 得到armboot的大小 */ add r2, r0, r2 /* r2 得到要复制代码的末尾地址 */ copy_loop: /* 重新定位代码 */ ldmia r0!, {r3-r10} /*从源地址[r0]复制 */ stmia r1!, {r3-r10} /* 复制到目的地址[r1] */ cmp r0, r2 /* 复制数据块直到源数据末尾地址[r2] */ ble copy_loop /* 初始化堆栈等 */ stack_setup: ldr r0, _TEXT_BASE /* 上面是128 KiB重定位的u-boot */ sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* 向下是内存分配空间 */ sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* 然后是bdinfo结构体地址空间 */ #ifdef CONFIG_USE_IRQ sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ) #endif sub sp, r0, #12 /* 为abort-stack预留3个字 */ clear_bss: ldr r0, _bss_start /* 找到bss段起始地址 */ ldr r1, _bss_end /* bss段末尾地址 */ mov r2, #0x00000000 /* 清零 */ clbss_l:str r2, [r0] /* bss段地址空间清零循环... */ add r0, r0, #4 cmp r0, r1 bne clbss_l /* 跳转到start_armboot函数入口，_start_armboot字保存函数入口指针 */ ldr pc, _start_armboot _start_armboot: .word start_armboot //start_armboot函数在lib_arm/board.c中实现 /* 关键的初始化子程序 */ cpu_init_crit: …… //初始化CACHE，关闭MMU等操作指令 /* 初始化RAM时钟。 * 因为内存时钟是依赖开发板硬件的，所以在board的相应目录下可以找到memsetup.S文件。 */ mov ip, lr bl memsetup //memsetup子程序在board/smdk2410/memsetup.S中实现 mov lr, ip mov pc, lr 2．lib_arm/board.c start_armboot是U-Boot执行的第一个C语言函数，完成系统初始化工作，进入主循环，处理用户输入的命令。 void start_armboot (void) { DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR; ulong size; init_fnc_t **init_fnc_ptr; char *s; /* Pointer is writable since we allocated a register for it */ gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)); /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */ __asm__ __volatile__("": : :"memory"); memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t)); gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t)); memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t)); monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start; /* 顺序执行init_sequence数组中的初始化函数 */ for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) { if ((*init_fnc_ptr)() != 0) { hang (); } } /*配置可用的Flash */ size = flash_init (); display_flash_config (size); /* _armboot_start 在u-boot.lds链接脚本中定义 */ mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN); /* 配置环境变量，重新定位 */ env_relocate (); /* 从环境变量中获取IP地址 */ gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr"); /* 以太网接口MAC 地址 */ …… devices_init (); /* 获取列表中的设备 */ jumptable_init (); console_init_r (); /* 完整地初始化控制台设备 */ enable_interrupts (); /* 使能例外处理 */ /* 通过环境变量初始化 */ if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) { load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16); } /* main_loop()总是试图自动启动，循环不断执行 */ for (;;) { main_loop (); /* 主循环函数处理执行用户命令 -- common/main.c */ } /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */ } 3．init_sequence[] init_sequence[]数组保存着基本的初始化函数指针。这些函数名称和实现的程序文件在下列注释中。 init_fnc_t *init_sequence[] = { cpu_init, /* 基本的处理器相关配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */ board_init, /* 基本的板级相关配置 -- board/smdk2410/smdk2410.c */ interrupt_init, /* 初始化例外处理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */ env_init, /* 初始化环境变量 -- common/cmd_flash.c */ init_baudrate, /* 初始化波特率设置 -- lib_arm/board.c */ serial_init, /* 串口通讯设置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */ console_init_f, /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */ display_banner, /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */ dram_init, /* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c */ display_dram_config, /* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */ NULL, }; ...展开收缩
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