本文共 5055 字,大约阅读时间需要 16 分钟。
1、u-boot的启动流程: 从文件层面上看主要流程是在两个文件中:cpu/arm920t/start.s,lib_arm/board.c, 1)start.s 在flash中执行的引导代码,也就是bootloader中的stage1,负责初始化硬件环境,把u-boot从flash加载到RAM中去,然后跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去执行。 1.1.6版本的start.s流程: 硬件环境初始化: 进入svc模式;关闭watch dog;屏蔽所有IRQ掩码;设置时钟频率FCLK、HCLK、PCLK;清I/D cache;禁止MMU和CACHE;配置memory control; 重定位: 如果当前代码不在连接指定的地址上(对smdk2410是0x3f000000)则需要把u-boot从当前位置拷贝到RAM指定位置中; 建立堆栈,堆栈是进入C函数前必须初始化的。 清.bss区。 跳到start_armboot函数中执行。(lib_arm/board.c) 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。这里只简要列出了主要执行的函数流程: void start_armboot (void) { //全局数据变量指针gd占用r8。 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR; /* 给全局数据变量gd安排空间*/ gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)); memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t)); /* 给板子数据变量gd->bd安排空间*/ gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t)); memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t)); monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//取u-boot的长度。 /* 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 (); …… /* 初始化堆空间 */ mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN); /* 重新定位环境变量, */ 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 (); /* 设备初始化 */ jumptable_init (); //跳转表初始化 console_init_r (); /* 完整地初始化控制台设备 */ enable_interrupts (); /* 使能中断处理 */ /* 通过环境变量初始化 */ if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) { load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16); } /* main_loop()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 */ } }
初始化函数序列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/env_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, };
整个u-boot的执行就进入等待用户输入命令,解析并执行命令的死循环中。
2、u-boot主要的数据结构
u-boot的主要功能是用于引导OS的,但是本身也提供许多强大的功能,可以通过输入命令行来完成许多操作。所以它本身也是一个很完备的系统。u-boot的大部分操作都是围绕它自身的数据结构,这些数据结构是通用的,但是不同的板子初始化这些数据就不一样了。所以u-boot的通用代码是依赖于这些重要的数据结构的。这里说的数据结构其实就是一些全局变量。 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 3、u-boot重定位后的内存分布: 对于smdk2410,RAM范围从0x30000000~0x34000000. u-boot占用高端内存区。从高地址到低地址内存分配如下:
显示缓冲区 (.bss_end~34000000) u-boot(bss,data,text) (33f00000~.bss_end) heap(for malloc) gd(global data) bd(board data) stack .... nor flash (0~2M)转载地址:http://jjkmi.baihongyu.com/