u-boot start_armboot函数分析
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了u-boot start_armboot函数分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
u-boot start_armboot函数分析
- u-boot start_armboot函数分析
- 一、start_armboot概述
- 二、函数体分析
- global_data的建立
init_sequencecpu_initboard_initinterrupt_initenv_init./include/lib_arm/board.c — init_baudrateserial_initconsole_init_fdisplay_bannerprint_cpuinfocheckboarddram_initdisplay_dram_config- flash_init与display_flash_config
mem_malloc_initmmc_initializeenv_relocate- IP地址与MAC地址
devices_initjumptable_init./common/console.c — console_init_renable_interruptsloadaddr&bootfileboard_late_initeth_initializex210_preboot_init- boot mode
main_loop
- 三、关键函数及其位置
- 四、我认为有用的步骤
- u-boot start_armboot函数分析
u-boot start_armboot函数分析
一、start_armboot概述
1.为何要分析
??start_armboot相当于BL2。代码被复制到DDR上之后（BL1）跳转执行start_armboot。
2.位置
??该函数位于./lib_arm/board.c中。
3.关键结构体分析
a.global_data
typedef struct global_data {
bd_t *bd; // board information
unsigned long flags;
unsigned long baudrate;
unsigned long have_console; /* serial_init() was called */
unsigned long reloc_off; /* Relocation Offset */
unsigned long env_addr; /* Address of Environment struct */
unsigned long env_valid; /* Checksum of Environment valid? */
unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */
void **jt; /* jump table */
} gd_t;??文件路径./include/asm-arm/global_data.h
b.board_information
??bd_info的位置在./include/asm-arm/u-boot.h，实际编译时，因为符号链接的原因应该是./include/asm/u-boot.h。
typedef struct bd_info {
int bi_baudrate; /* serial console baudrate */
unsigned long bi_ip_addr; /* IP Address */
unsigned char bi_enetaddr[6]; /* Ethernet adress */
struct environment_s *bi_env;
ulong bi_arch_number; /* unique id for this board */
ulong bi_boot_params; /* where this board expects params */
struct /* RAM configuration */
{
ulong start;
ulong size;
} bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
} bd_t;??其中struct environment_s文件路径为./include/environment.h如下所示：
typedef struct environment_s {
uint32_t crc; /* CRC32 over data bytes */
#ifdef CFG_REDUNDAND_ENVIRONMENT
unsigned char flags; /* active/obsolete flags */
#endif
unsigned char data[ENV_SIZE]; /* Environment data */
} env_t;二、函数体分析
global_data的建立
// uboot 0x33e0_0000 2M-0x1000
// stack 512k
// heap 16k+896k = 912k
// gd + bd maybe 36bytes + maybe 44bytes = 80bytes
// 内存间隔
gd_base = CFG_UBOOT_BASE + CFG_UBOOT_SIZE - CFG_MALLOC_LEN - CFG_STACK_SIZE - sizeof(gd_t);
// 手动给global_data分配空间
gd = (gd_t *)gd_base;
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
// 手动给board_information分配空间
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
// 定义了一个全局变量名字叫gd，这个变量为指针类型，占4Bytes，
// 用volatile修饰可变的，用register表示放在寄存器中
// asm("r8")是gcc支持的一种语法，意思是需要把gd放在寄存器r8中
// 类型为global data
#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t *gd asm ("r8")
init_sequence
// init_fnc_t为函数类型
typedef int (init_fnc_t) (void);
// 函数指针数组
init_fnc_t **init_fnc_ptr;
// init_sequence为函数指针数组
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
cpu_init
??什么都没干。
board_init
-
dm9000_pre_init
??网卡相关初始化。 -
arch_number&boot_params
??bi_arch_number主要作用是在uboot和linux内核之间进行比对和适配
??bi_boot_params是内核传参的内存地址
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE;
gd->bd->bi_boot_params = (PHYS_SDRAM_1+0x100);
interrupt_init
??挂羊头，卖狗肉。以为中断相关，进入之后发现是初始化定时器4，将其定为10ms。uboot跟定时相关的实现都和这个定时器有关系。
int interrupt_init(void)
{
S5PC11X_TIMERS *const timers = S5PC11X_GetBase_TIMERS();
/* use PWM Timer 4 because it has no output */
/* prescaler for Timer 4 is 16 */
timers->TCFG0 = 0x0f00;
if (timer_load_val == 0) {
/*
* for 10 ms clock period @ PCLK with 4 bit divider = 1/2
* (default) and prescaler = 16. Should be 10390
* @33.25MHz and @ 66 MHz
*/
timer_load_val = get_PCLK() / (16 * 100);
}
/* load value for 10 ms timeout */
lastdec = timers->TCNTB4 = timer_load_val;
/* auto load, manual update of Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x00700000) | TCON_4_AUTO | TCON_4_UPDATE;
/* auto load, start Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x00700000) | TCON_4_AUTO | COUNT_4_ON;
timestamp = 0;
return (0);
}??
需要分析，读一下TCNTB4的值到底是多少
env_init
??看似初始化环境变量，实际上只是在判断目前DDR中的环境变量是否可用。
./include/lib_arm/board.c — init_baudrate
??看似初始化波特率，实际上：
serial_init
??看似初始化串口，实际上啥都没干，因为串口早就在BL1初始化过了。
console_init_f
??控制台第一阶段的初始化，一般只是将global_data中的have_console置1，其他什么都没干。
display_banner
const char version_string[] =
U_BOOT_VERSION" (" __DATE__ " - " __TIME__ ")"CONFIG_IDENT_STRING;
printf ("
%s
", version_string);
print_cpuinfo
??这个函数主要用于打印CPU的相关信息——时钟和串口，并且判断ARMCLOCK是否正常工作。
checkboard
??这个函数输出开发板的信息。
dram_init
??board_information中的内存数组初始化。说白了就是告诉board_information开发板接入几块什么样的内存。
display_dram_config
??显示DRAM的总容量。
flash_init与display_flash_config
??开发板上根本没有Flash，所以可能是移植导致的问题，定义该宏会导致其他问题出现。
mem_malloc_init
??将堆区内存清零
mmc_initialize
??初始化MMC，输出MMC容量
int mmc_initialize(bd_t *bis)
{
struct mmc *mmc;
int err;
INIT_LIST_HEAD(&mmc_devices);
cur_dev_num = 0;
// 初始化链表
// board_mmc_init 如果SD/MMC控制器在开发板上
// cpu_mmc_init 如果SD/MMC控制器在SOC上
if (board_mmc_init(bis) < 0)
cpu_mmc_init(bis);
mmc = find_mmc_device(0);
if (mmc) {
err = mmc_init(mmc);
if (err)
err = mmc_init(mmc);
if (err) {
printf("Card init fail!
");
return err;
}
}
printf("%ldMB
", (mmc->capacity/(1024*1024/(1<<9))));
return 0;
}
env_relocate
??从heap中分出一部分环境变量区，将环境变量copy到DDR上。
void env_relocate (void)
{
/*
* We must allocate a buffer for the environment
*/
env_ptr = (env_t *)malloc (CFG_ENV_SIZE);
if (gd->env_valid == 0) {
set_default_env();
}
else {
env_relocate_spec ();
}
gd->env_addr = (ulong)&(env_ptr->data);
}??其中set_default_env的目录为./common/env_common.c，env_relocate_spec的目录为./common/env_movi.c。
??真正的从SD卡到DDR中重定位ENV的代码是在env_relocate_spec内部的movi_read_env完成的。
IP地址与MAC地址
??此时环境变量已经读取完毕，所以可以直接使用环境变量给board_infotmation赋ipaddr。
??MAC地址也是如此。
/* IP Address */
gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
/* MAC Address */
{
int i;
ulong reg;
char *s, *e;
char tmp[64];
i = getenv_r ("ethaddr", tmp, sizeof (tmp));
s = (i > 0) ? tmp : NULL;
for (reg = 0; reg < 6; ++reg) {
gd->bd->bi_enetaddr[reg] = s ? simple_strtoul (s, &e, 16) : 0;
if (s)
s = (*e) ? e + 1 : e;
}
}
devices_init
??绝大多数代码移植自Linux的驱动，暂时看不懂。
int devices_init (void)
{
#ifndef CONFIG_ARM /* already relocated for current ARM implementation */
ulong relocation_offset = gd->reloc_off;
int i;
/* relocate device name pointers */
for (i = 0; i < (sizeof (stdio_names) / sizeof (char *)); ++i) {
stdio_names[i] = (char *) (((ulong) stdio_names[i]) +
relocation_offset);
}
#endif
/* Initialize the list */
devlist = ListCreate (sizeof (device_t));
if (devlist == NULL) {
eputs ("Cannot initialize the list of devices!
");
return -1;
}
#if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C)
i2c_init (CFG_I2C_SPEED, CFG_I2C_SLAVE);
#endif
#ifdef CONFIG_LCD
drv_lcd_init ();
#endif
#if defined(CONFIG_VIDEO) || defined(CONFIG_CFB_CONSOLE)
drv_video_init ();
#endif
#ifdef CONFIG_KEYBOARD
drv_keyboard_init ();
#endif
#ifdef CONFIG_LOGBUFFER
drv_logbuff_init ();
#endif
drv_system_init ();
#ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI
serial_devices_init ();
#endif
#ifdef CONFIG_USB_TTY
drv_usbtty_init ();
#endif
#ifdef CONFIG_NETCONSOLE
drv_nc_init ();
#endif
return (0);
}
jumptable_init
??jumptable跳转表，本身是一个函数指针数组，里面记录了很多函数的函数名。看这阵势是要实现一个函数指针到具体函数的映射关系，将来通过跳转表中的函数指针就可以执行具体的函数。
??uboot中似乎没有使用
./common/console.c — console_init_r
??控制台第二阶段初始化。做console的软件初始化，并输出相应信息。
enable_interrupts
??什么都没干。
loadaddr & bootfile
??这两个变量均与内核启动有关。
board_late_init
??软硬件全部初始化完毕，该函数为空。
eth_initialize
??网卡芯片本身的一些初始化。但由于SoC的初始化在board_init()中，网卡芯片的初始化在驱动中。所以该函数为空。
x210_preboot_init
??其中只调用了一个关键函数mpadfb_init。因为和frame buffer有关，所以猜测为LCD上的显示，以及其他初始化。
boot mode
if(check_menu_update_from_sd()==0)//update mode
{
puts ("[LEFT DOWN] update mode
");
run_command("fdisk -c 0",0);
update_all();
}
else
puts ("[LEFT UP] boot mode
");??uboot启动的最后阶段设计了一个自动更新的功能。就是：我们可以将要升级的镜像放到SD卡的固定目录中，然后开机时在uboot启动的最后阶段检查升级标志（是一个按键。按键中标志为"LEFT"的那个按键，这个按键如果按下则表示update mode，如果启动时未按下则表示boot mode）。如果进入update mode则uboot会自动从SD卡中读取镜像文件然后烧录到iNand中；如果进入boot mode则uboot不执行update，直接启动正常运行。
??这种机制能够帮助我们快速烧录系统，常用于量产时用SD卡进行系统烧录部署。
main_loop
三、关键函数及其位置
| 函数 | 位置 |
|---|---|
| init_sequence | ./lib_arm/board.c |
| cpu_init | ./cpu/s5pc11x/cpu.c |
| board_init | ./board/samsung/x210/x210.c |
| interrupt_init | ./cpu/s5pc11x/interrupts.c |
| env_init | ./include/common/env_movi.c |
| init_baudrate | ./include/lib_arm/board.c |
| serial_init | ./include/s5pc11x/serial_init.c |
| console_init_f | ./include/common/console.c |
| display_banner | ./lib_arm/board.c |
| print_cpuinfo | ./include/cpu/s5pc11x/s5pc110/speed.c |
| checkboard | ./include/board/samsung/x210/x210.c |
| dram_init | ./include/board/samsung/x210/x210.c |
| display_dram_config | ./include/lib_arm/board.c |
| mem_malloc_init | ./include/lib_arm/board.c |
| mmc_initialize | ./include/drivers/mmc/mmc.c |
| env_relocate | ./common/env_common.c |
| devices_init | ./common/devices.c |
| jumptable_init | ./common/exports.c |
| console_init_r | ./common/console.c |
| enable_interrupts | ./cpu/lib_arm/interrupts.c |
| board_late_init | ./board/s5pc11x/s5pc110/x210.c |
| eth_initialize | ./net/eth.c |
| x210_preboot_init | ./board/samsung/x210/x210.c |
| main_loop | ./common/main.c |
四、我认为有用的步骤
以上是关于u-boot start_armboot函数分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
uboot————第二阶段start_armboot 函数详解