u-boot移植---修改前工作：代码流程分析1

Posted 2020-09-21 游戏进行中

一、代码执行总体流程图

1.1 代码路径　

• U-boot.lds (arch\\arm\\cpu) 

• vectors.S (arch\\arm\\lib) 

• start.S (arch\\arm\\cpu\\arm920t) 

• lowlevel_init.S (board\\samsung\\jz2440) 

• crt0.S (arch\\arm\\lib)

• relocate.S (arch\\arm\\lib) 

• Board_init.c (common\\init) 

• Board_f.c (common) 

• Jz2440.h (include\\configs) 

• Generic-asm-offsets.h (include\\generated) 

1.2 启动代码流程图

　　

 

二、链接文件

　　目录：u-boot-2017.03/arch/arm/cpu

　　文件：u-boot.lds

　　编写好的 .lds 文件，在用 arm-Linux-ld 连接命令时带 -Tfilename 来调用执行，如：arm-linux-ld-Tnand.lds x.o y.o -o xy.o

　　也用-Ttext参数直接指定连接地址，如 arm-linux-ld-Ttext 0x30000000 x.o y.o -oxy.o

　　既然程序有了两种地址，就涉及到一些跳转指令的区别。 
　　ARM汇编中，常有两种跳转方法：b跳转指令、ldr指令向PC赋值。 
  要特别注意这两条指令的意思： 
　　1> b step：b跳转指令是相对跳转，依赖当前PC的值，偏移量是通过该指令本身的bit[23:0]算出来的，这使得使用b指令的程序不依赖于要跳到的代码的位置，只看指令本身。 
　　2> ldr pc, =board_init_r ：该指令是一个伪指令编译后会生成以下代码：ldr pc, [pc, #8]

　　　　从内存中的某个位置读出数据并赋给PC，同样依赖当前PC的值，所以可以用它实现从Flash到RAM的程序跳转。

　　2种方式指明程序地址，这里分析下第二种方式，在根目录 Makefile文件有如下一行：

　　

　　在文件 include/configs/jz2440.h 有定义:

　　

　　我们在这里可以用下面的命令生成 u-boot.dis文件（注意交叉编译器的名字）：

　　arm-2440-linux-gnueabi-objdump -D -m arm u-boot > u-boot.dis

　　

　　在0 地址执行的是 _start.S文件，然后跳转到reset执行，接着定义异常向量表：

　　

　　在u-boot.lds 脚本中并没有指定基地址， 根目录下的 u-boot 脚本是由 arch/arm/cpu/u-boot.lds 在编译的时候生成的，所以如果要修改u-boot.lds 需要找到正确的地方。

　　u-boot.lds 分析：  1 #include <config.h>

  2 /* 指定输出可执行文件是elf格式，32位ARM指令，小端模式  */
  3 OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
  4 OUTPUT_ARCH(arm) /* 指定输出文件的的平台体系为ARM */
  5 ENTRY(_start)    /* 指定可执行映像文件的起始段的段名是 _start，这里跳转到vector.S执行 */
  6 SECTIONS
  7 {
  8     /DISCARD/ : { *(.rel._secure*) }
  9     /* 指定可执行的 image 文件的全局入口点，通常这个地址都发给你法rom(flash)0x0位置。
 10      * 必须使编译器知道这个地址，一般不修改此处，而是修改其它地方的宏定义*/
 11     . = 0x00000000;
 12     . = ALIGN(4);
 13     .text :
 14     {
 15         /* 映像文件赋值起始地址，它在文件 arch/arm/lib/sections.c 中定义：
 16          * char __image_copy_start[0] __attribute__((section(".__image_copy_start")));*/
 17         *(.__image_copy_start)
 18         /* arch/arm/lib/vectors.S 里有一句：.section ".vectors"  */
 19         /* 这里的 vectors 是让vector.S 链接的二进制文件的开头部分 */
 20         *(.vectors)
 21         CPUDIR/start.o (.text*)        /* 执行 start.S */
 22         *(.text*)                    /* 其他代码 */
 23     }
 24 
 25     . = ALIGN(4);
 26     /* 只读数据段，所有的只读数据段都放在这个位置  */
 27     .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }
 28 
 29     . = ALIGN(4);
 30     /* 可读写数据段，所有的可读写数据段都放在这个位置 */
 31     .data : {
 32         *(.data*)
 33     }
 34 
 35     . = ALIGN(4);
 36 
 37     . = .;
 38 
 39     . = ALIGN(4);
 　　　　/* U-BOOT命令段 */
 40     .u_boot_list : {
 41         KEEP(*(SORT(.u_boot_list*)));
 42     }
 43 
 44     . = ALIGN(4);
 45 
 46     .image_copy_end :
 47     {
 48         *(.__image_copy_end)
 49     }
 50 
　　　　/* 相对动态信息段 */
 51     .rel_dyn_start :
 52     {
 53         *(.__rel_dyn_start)
 54     }
 55 
 56     .rel.dyn : {
 57         *(.rel*)
 58     }
 59 
 60     .rel_dyn_end :
 61     {
 62         *(.__rel_dyn_end)
 63     }
 64 
 65     .end :
 66     {
 67         *(.__end)
 68     }
 69 
 70     _image_binary_end = .;
 71 
 72     /*
 73      * Deprecated: this MMU section is used by pxa at present but
 74      * should not be used by new boards/CPUs.
 75      */
 76     . = ALIGN(4096);
 77     .mmutable : {
 78         *(.mmutable)
 79     }
 80 
 81 /*
 82  * Compiler-generated __bss_start and __bss_end, see arch/arm/lib/bss.c
 83  * __bss_base and __bss_limit are for linker only (overlay ordering)

　　　　 * bss段，里面放置的是初始值为0的全局变量和静态变量，这些变量不会保存在
        * 二进制文件中

 84  */
 85 
 86     .bss_start __rel_dyn_start (OVERLAY) : {
 87         KEEP(*(.__bss_start));
 88         __bss_base = .;
 89     }
 90 
 91     .bss __bss_base (OVERLAY) : {
 92         *(.bss*)
 93          . = ALIGN(4);
 94          __bss_limit = .;
 95     }
 96 
 97     .bss_end __bss_limit (OVERLAY) : {
 98         KEEP(*(.__bss_end));
 99     }
100 
101     .dynsym _image_binary_end : { *(.dynsym) }
102     .dynbss : { *(.dynbss) }
103     .dynstr : { *(.dynstr*) }
104     .dynamic : { *(.dynamic*) }
105     .plt : { *(.plt*) }
106     .interp : { *(.interp*) }
107     .gnu.hash : { *(.gnu.hash) }
108     .gnu : { *(.gnu*) }
109     .ARM.exidx : { *(.ARM.exidx*) }
110     .gnu.linkonce.armexidx : { *(.gnu.linkonce.armexidx.*) }
111 }

　　链接执行，首先是进入到arch/arm/vector.S 中执行，在其中执行 _start.S ，_start.S 的首行就跳转到 start.S 中的 reset 中去执行了。

　　这里没有执行SPL，若要加上SPL，则还需要加上 nandflash 

　　链接脚本暂时的流程为：

　　

　　跳转A处，A代码在Vector.S中，执行_start.S代码，下一节看 _start.S的代码，并分析其过程。

 

备注：后续会更新此文档