u-boot第二阶段分析（三）

最新推荐文章于 2022-06-24 18:53:56 发布

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分类专栏：嵌入式开发

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本文详细分析了u-boot启动的第二阶段，包括interrupt_init函数中Timer4的10ms定时器初始化，env_init对环境变量的初始化，init_baudrate设置波特率，以及console_init_f和display_banner的相关内容。文章指出，即使console未完全初始化，printf也能通过serial_puts函数间接输出信息。

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start_armboot函数（三）

注：本次分析的u-boot是九鼎官方的u-boot代码
下载地址：链接：http://pan.baidu.com/s/1gfpDZqj 密码：7cqe

接着上一章的内容；

1.interrupt_init
这个函数看名字是中断初始化，其实是定时器的初始化，准确说是Timer4，代码如下：

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);
}

（1）x210中有5个PWM定时器，其中只有Timer4没有输出，所以这个定时器主要是用来做计时器的。
（2）Timer4用来做计时时要使用到2个寄存器：TCNTB4、TCNTO4。TCNTB中存了一个数，这个数就是定时次数（每一次时间是由时钟决定的，其实就是由2级时钟分频器决定的）。我们定时时只需要把定时时间/基准时间=数，将这个数放入TCNTB中即可；我们通过TCNTO寄存器即可读取时间有没有减到0，读取到0后就知道定的时间已经到了。
（3）使用Timer4来定时，因为没有中断支持，所以CPU不能做其他事情同时定时，CPU只能使用轮询方式来不断查看TCNTO寄存器才能知道定时时间到了没。因为Timer4的定时是不能实现微观上的并行。uboot中定时就是通过Timer4来实现定时的，所以uboot中定时时不能做其他事，比如bootdelay。
（4）interrupt_init函数将timer4设置为定时10ms。关键部位就是get_PCLK函数获取系统设置的PCLK_PSYS时钟频率，然后设置TCFG0和TCFG1进行分频，然后计算出设置为10ms时需要向TCNTB中写入的值，将其写入TCNTB，然后设置为auto reload模式，最后开定时器开始计时。

2.env_init

int env_init(void)
{
#if defined(ENV_IS_EMBEDDED)
	ulong total;
	int crc1_ok = 0, crc2_ok = 0;
	env_t *tmp_env1, *tmp_env2;

	total = CFG_ENV_SIZE;

	tmp_env1 = env_ptr;
	tmp_env2 = (env_t *)((ulong)env_ptr + CFG_ENV_SIZE);

	crc1_ok = (crc32(0, tmp_env1->data, ENV_SIZE) == tmp_env1->crc);
	crc2_ok = (crc32(0, tmp_env2->data, ENV_SIZE) == tmp_env2->crc);

	if (!crc1_ok && !crc2_ok)
		gd->env_valid = 0;
	else if(crc1_ok && !crc2_ok)
		gd->env_valid = 1;
	else if(!crc1_ok && crc2_ok)
		gd->env_valid = 2;
	else {
		/* both ok - check serial */
		if(tmp_env1->flags == 255 && tmp_env2->flags == 0)
			gd->env_valid = 2;
		else if(tmp_env2->flags == 255 && tmp_env1->flags == 0)
			gd->env_valid = 1;
		else if(tmp_env1->flags > tmp_env2->flags)
			gd->env_valid = 1;
		else if(tmp_env2->flags > tmp_env1->flags)
			gd->env_valid = 2;
		else /* flags are equal - almost impossible */
			gd->env_valid = 1;
	}

	if (gd->env_valid == 1)
		env_ptr = tmp_env1;
	else if (gd->env_valid == 2)
		env_ptr = tmp_env2;
#else /* ENV_IS_EMBEDDED */
	gd->env_addr  = (ulong)&default_environment[0];
	gd->env_valid = 1;
#endif /* ENV_IS_EMBEDDED */

	return (0);
}

这个函数的内容主要是对内存里维护的那一份uboot的环境变量(env)的一个初始化或者说是判定里面有没有能用的环境变量。当前因为我们还没进行环境变量从SD卡到DDR中的relocate，因此当前环境变量是不能用的。
在start_armboot函数中（776行）调用env_relocate才进行环境变量从SD卡中到DDR中的重定位。重定位之后需要环境变量时才可以从DDR中去取，重定位之前如果要使用环境变量只能从SD卡中去读取。

3.init_baudrate
这个函数是用来初始化波特率的，代码如下:

static int init_baudrate (void)
{
	char tmp[64];	/* long enough for environment variables */
	int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));
	gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)
			? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
			: CONFIG_BAUDRATE;

	return (0);
}

首先先用getenv_r读取环境变量中的baudrate，如果读取成功（i>0），则用simple_strtoul函数将读取的字符串转换为十进制(用getenv函数读取环境变量中“baudrate”的值不是int类型的，而是字符串类型)；如果读取不成功则将CONFIG_BAUDRATE的值赋值过去，这个宏的大小115200。
从中我们可以看出，环境变量的优先级比较高。

4.serial_init
因为在start.S中已经初始化过了，所以这里函数为空。

5.console_init_f
(1)console_init_f是console（控制台）的第一阶段初始化。_f表示是第一阶段初始化，_r表示第二阶段初始化。有时候初始化函数不能一次一起完成，中间必须要夹杂一些代码，因此将完整的一个模块的初始化分成了2个阶段。（我们的uboot中start_armboot的826行进行了console_init_r的初始化）
(2)console_init_f在uboot/common/console.c中，仅仅是对gd->have_console设置为1而已，其他事情都没做。

6.display_banner
(1)diaplay_banner函数主要是用来打印u-boot的logo信息的，代码如下：

printf ("\n\n%s\n\n", version_string);

这里便出现了一个问题：display_banner中使用printf函数向串口输出了version_string这个字符串。那么上面的分析表示console_init_f并没有初始化好console怎么就可以printf了呢？

答：通过追踪printf函数是如何实现的可以解答这个问题。printf函数是通过puts函数实现的，而puts函数中会判断当前uboot中console有没有被初始化好。如果console初始化好了则调用fputs完成串口发送（这条线才是控制台）；如果console尚未初始化好则会调用serial_puts函数，在serial_puts中再调用serial_putc直接操作串口寄存器进行内容发送；

(2)version_string定义如下：

const char version_string[] =
	U_BOOT_VERSION" (" __DATE__ " - " __TIME__ ")"CONFIG_IDENT_STRING;

其中，U_BOOT_VERSION是在makefile中定义的，DATE__与__TIME 表示u-boot编译的日期与时间，CONFIG_IDENT_STRING是一个宏定义，内容是“for x210”；

7.print_cpuinfo
函数作用是打印cpu相关信息，比如在u-boot启动过程中会出现：

CPU:  S5PV210@1000MHz(OK)
        APLL = 1000MHz, HclkMsys = 200MHz, PclkMsys = 100MHz
        MPLL = 667MHz, EPLL = 96MHz
                       HclkDsys = 166MHz, PclkDsys = 83MHz
                       HclkPsys = 133MHz, PclkPsys = 66MHz
                       SCLKA2M  = 200MHz
Serial = CLKUART

这些信息都是print_cpuinfo打印出来的。（注意：上面是u-boot启动时显示的内容，不是代码）