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Uboot体系分析

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大多数bootloader都分为stage1和stage2两部分,u-boot也不例外。依赖于CPU体系结构的代码(如设备初始化代码等)通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现,而stage2则通常用C语言来实现,这样可以实现复杂的功能,而且有更好的可读性和移植性。
1、Stage1 start.S代码结构
u-boot的stage1代码通常放在start.S文件中,他用汇编语言写成,其主要代码部分如下:
(1)定义入口。由于一个可执行的Image必须有一个入口点,并且只能有一个全局入口,通常这个入口放在ROM(Flash)的0x0地址,因此,必须通知编译器以使其知道这个入口,该工作可通过修改连接器脚本来完成。
(2)设置异常向量(Exception Vector)。
(3)设置CPU的速度、时钟频率及终端控制寄存器。
(4)初始化内存控制器。
(5)将ROM中的程序复制到RAM中。
(6)初始化堆栈。
(7)转到RAM中执行,该工作可使用指令ldr pc来完成。
2、Stage2 C语言代码部分
lib_arm/board.c中的start arm boot是C语言开始的函数也是整个启动代码中C语言的主函数,同时还是整个u-boot(armboot)的主函数,该函数只要完成如下操作:
(1)调用一系列的初始化函数。
(2)初始化Flash设备。
(3)初始化系统内存分配函数。
(4)如果目标系统拥有NAND设备,则初始化NAND设备。
(5)如果目标系统有显示设备,则初始化该类设备。
(6)初始化相关网络设备,填写IP、MAC地址等。
(7)进去命令循环(即整个boot的工作循环),接受用户从串口输入的命令,然后进行相应的工作。
3、U-Boot的启动顺序(示例,其他u-boot版本类似)
cpu/arm920t/start.S
/*
*************************************************************************
*
* Jump vector table as in table 3.1 in [1]
*
*************************************************************************
*/

;定义变量_start,然后跳转到处理器复位代码
.globl _start //u-boot启动入口
_start: b reset
;产生中断则利用pc来跳转到对应的中断处理程序中
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 //快速中断向量


;利用.word来在当前位置放置一个值,这个值实际上就用对应的中断处理函数的地址
;.word的意义为在当前地址处放入一个16bits值
_undefined_instruction: .word undefined_instruction
_software_interrupt: .word software_interrupt
_prefetch_abort: .word prefetch_abort
_data_abort: .word data_abort
_not_used: .word not_used
_irq: .word irq
_fiq: .word fiq

.balignl 16,0xdeadbeef


/*
*************************************************************************
*
* Startup Code (reset vector)
*
* do important init only if we don't start from memory!
* relocate armboot to ram
* setup stack
* jump to second stage
*
*************************************************************************
*/
;定义变量
_TEXT_BASE:
.word TEXT_BASE

.globl _armboot_start
_armboot_start:
.word _start

/*
* These are defined in the board-specific linker script.
*/
.globl _bss_start
_bss_start:
.word __bss_start

.globl _bss_end
_bss_end:
.word _end

#ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl IRQ_STACK_START
IRQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl FIQ_STACK_START
FIQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de
#endif


/*
* the actual reset code
*/
 

 
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