uboot启动第二阶段分析

本文详细剖析了UBoot启动的第二阶段,包括内存排布、部分外设初始化、环境变量重定位、控制台和网卡初始化、开机logo显示以及通过SD卡烧录系统的过程。通过对start_armboot函数的分析,揭示了UBoot如何一步步完成系统启动前的准备工作。

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之前介绍了 uboot 启动第一阶段,现在介绍启动的第二阶段

启动阶段的工作

启动第一阶段的主要工作是对处理器的内部资源(如时钟、串口)、内存(ddr)初始化,并进行 uboot 的重定位,并跳转到启动第二阶段

启动第二阶段的主要工作则是对处理器的外部资源(iNand、网卡芯片…)、uboot环境(uboot命令、环境变量…)等初始化,并等待命令输入

工作流程

正常情况下,在 uboot 的初始化工作完毕后,会启动内核,在启动内核后结束 uboot 程序。

但是用户可以阻止 uboot 的结束,进入 uboot 的命令行模式,就是一个 uboot 中的死循环;uboot 在死循环中不断接受命令、解析命令、执行命令

start_armboot

如果说启动第一阶段主要工作是 lowlevel_init 完成的,那么启动第二阶段的主要工作是 start_armboot 完成的

相关变量介绍

init_fnc_ptr

它是一个 init_fnc_t 类型的函数指针数组,通过 typedef int (init_fnc_t) (void); 定义

gd

#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR     register volatile gd_t *gd asm ("r8")

gd 这个变量通过 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR 定义,这个变量的作用是用来存储 uboot 需要使用到的全局变量,这样可以减少全局变量的数量,方便他人阅读代码。具体的作用可以从结构体成员中得知

typedef	struct	global_data {
   
   
	bd_t		*bd;
	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 */
#ifdef CONFIG_VFD
	unsigned char	vfd_type;	/* display type */
#endif
	void		**jt;		/* jump table */
} gd_t;

gd 变量的结构体成员的功能基本可以

目录 u-boot-1.1.6 之 cpu/arm920t/start.s分析 ........................................................................................... 2 u-boot 中.lds连接脚本文件的分析 ...................................................................................................12 分享一篇我总结的 uboot 学习笔记(转) .....................................................................................15 U-BOOT内存布局及启动过程浅析 ...................................................................................................22 u-boot 中的命令实现 .......................................................................................................................... 25 U-BOOT环境变量实现 ........................................................................................................................28 1.相关文件 ....................................................................................................................................28 2.数据结构 ....................................................................................................................................28 3.ENV 的初始化...........................................................................................................................30 3.1env_init ............................................................................................................................30 3.2 env_relocate ...................................................................................................................30 3.3*env_relocate_spec ........................................................................................................31 4. ENV 的保存 ..............................................................................................................................31 U-Boot 环境变量 ..........................................................................................................................32 u-boot 代码链接的问题 ......................................................................................................................35 ldr 和 adr 在使用标号表达式作为操作数的区别 ............................................................................40 start_armboot 浅析 ..............................................................................................................................42 1.全局数据结构的初始化 ..........................................................................................................42 2.调用通用初始化函数...............................................................................................................43 3.初始化具体设备 .......................................................................................................................44 4.初始化环境变量 .......................................................................................................................44 5.进入主循环 ...............................................................................................................................44 u-boot 编译过程 ...................................................................................................................................44 mkconfig文件的分析 .......................................................................................................................... 47 从 NAND闪存中启动 U-BOOT的设计 ..............................................................................................50 引言 ...............................................................................................................................................50 NAND闪存工作原理 ................................................................................................................... 51 从 NAND闪存启动 U-BOOT的设计思路.................................................................................. 51 具体设计 ....................................................................................................................................... 51 支持 NAND闪存的启动程序设计 ..................................................................................... 51 支持 U-BOOT命令设计 ...................................................................................................... 52 结语 ............................................................................................................................................... 53 参考文献 ....................................................................................................................................... 53 U-boot 给 kernel 传参数和 kernel 读取参数—struct tag (以及补充) ............................................ 53 1 、u-boot 给 kernel 传 RAM 参数 ........................................................................................54 2 、Kernel 读取 U-boot 传递的相关参数 .............................................................................56 3 、关于 U-boot 中的 bd 和 gd...............................................................................................59 U-BOOT源码分析及移植 ....................................................................................................................60 一、 u-boot 工程的总体结构: ..................................................................................................61 1、源代码组织 ....................................................................................................................61 2.makefile简要分析 ............................................................................................................61 3、u-boot 的通用目录是怎么做到与平台无关的?......................................................63 4、smkd2410 其余重要的文件 : ...................................................................................63 二、u-boot 的流程、主要的数据结构、内存分配 ................................................................64 1、u-boot启动流程: ...................................................................................................64 2、u-boot 主要的数据结构 ...............................................................................................66 3、u-boot 重定位后的内存分布: ...................................................................................68 三、u-boot 的重要细节 。 ........................................................................................................68 关于 U-boot 中命令相关的编程 : ................................................................................. 73 四、U-boot 在 ST2410 的移植,基于 NOR FLASH和 NAND FLASH启动。......................... 76 1、从 smdk2410 到 ST2410: .............................................................................................. 76 2、移植过程: .................................................................................................................... 76 3、移植要考虑的问题: ...................................................................................................77 4、SST39VF1601: .................................................................................................................77 5、我实现的 flash.c主要部分: ...................................................................................... 78 6、增加从 Nand 启动的代码 : ..................................................................................... 82 7、添加网络命令。 ............................................................................................................ 87
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