u-boot的启动过程

crazytyt

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
…

reset:
        
//复位启动子程序
      
      
mrs   r0,cpsr
      
bic   r0,r0,#0x1f
      
orr   r0,r0,#0xd3
      
msr   cpsr,r0



#ifdef
CONFIG_INIT_CRITICAL
      
bl   
cpu_init_crit
#endif

relocate:              
      
      
adr   r0,
_start     
   
      
ldr   r1,
_TEXT_BASE     
      
cmp   
r0,
r1      
  
      
beq   
stack_setup   
      
      
ldr   r2,
_armboot_start
      
ldr   r3, _bss_start
      
sub   r2, r3,
r2     
   
      
add   r2, r0,
r2     
   
copy_loop:
      
ldmia r0!, {r3-r10}  
      
stmia r1!, {r3-r10}  
      
cmp   r0,
r2         
      
ble   copy_loop

      
stack_setup:
      
ldr   r0,
_TEXT_BASE     
   
   
      
sub   r0, r0,
#CFG_MALLOC_LEN   
      
sub   r0, r0,
#CFG_GBL_DATA_SIZE
#ifdef
CONFIG_USE_IRQ
      
sub   r0, r0,
#(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
      
sub   sp, r0,
#12   
clear_bss:
      
ldr   r0,
_bss_start     
      
ldr   r1,
_bss_end      
      
mov   r2,
#0x00000000   
clbss_l:str r2,
[r0]      
      
add   r0, r0, #4
      
cmp   r0, r1
      
bne   clbss_l
      
      
ldr   pc,
_start_armboot
_start_armboot: .word
start_armboot   
//start_armboot函数在lib_arm/board.c中实现

cpu_init_crit:
……  //初始化CACHE，关闭MMU等操作指令
      
      
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;
      
      
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN -
sizeof(gd_t));
      
      
__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;
      
      
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr)
{
            
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
                     
hang ();
         
    }
      
}
      
      
size = flash_init ();
      
display_flash_config (size);
      
      
mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
      
      
env_relocate ();
      
      
gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr
("ipaddr");
      
      
……
      
devices_init ();
   
      
jumptable_init ();
      
console_init_r ();   
      
enable_interrupts ();
      
      
if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
              
load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);
      
}
      
      
for (;;) {
              
main_loop ();
   
      
}
      
}

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,   
   
   
      
board_init,         
      
interrupt_init,  
   
      
env_init,   
   
   
      
init_baudrate,   
   
      
serial_init,     
   
      
console_init_f,  
   
      
display_banner,  
   
      
dram_init,      
   
      
display_dram_config,  
      
NULL,
};

               
               
               

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