本文详细分析了嵌入式系统启动过程中的第一阶段，包括硬件初始化、内存空间分配、代码复制、栈设置和BSS段清理。U-Boot在此阶段关闭看门狗、中断，初始化CPU和时钟，并根据启动介质（如NorFlash或NandFlash）进行代码重定位。然后设置栈，清除BSS段，最后跳转到C语言入口点start_armboot执行第二阶段。此外，还介绍了mkimage工具用于制作启动映像文件的方法。
1：第一阶段：
-> 硬件的初始化，关看门狗，关中断，设置cpu 频率，设置时钟，ram 初始化。
-> 为加载第二阶段code，开辟内存空间
-> 复制第二阶段code 到 RAM 空间
-> 设置好 栈
-> 跳转到 第二阶段的 c 代码入口点。 (在跳转之前要清 BSS 段，初始值为0的全局变量和 静态变量放到此处)
2：第二阶段：
-> 初始化本阶段的硬件
-> 检查系统内存映射，（确定板上使用了多少内存，地址空间是什么）
-> 将 内核镜像 和 根文件系统从 flash 上读取到 RAM 空间
-> 为内核设置启动参数
-> 调用内核
我们先来分析uboot启动代码的第一阶段，以arm920t为例。
#include <config.h>
#include <version.h>
#include <status_led.h>
/*
*************************************************************************
*
* Jump vector table as in table 3.1 in [1]
*
*************************************************************************
*/
.globl _start //定义一个全局变量或者函数，该处指的是函数。
_start: b start_code 复位向量 0x0 //定义的各种异常向量表，为每种异常指定了一个地址
ldr pc, _undefined_instruction 未定义指令异常向量 0x4 //当异常到来时，就跑到该异常向量地址出去执行
ldr pc, _software_interrupt 软中断向量 0x8
ldr pc, _prefetch_abort 欲取指令异常向量 0xc
ldr pc, _data_abort 数据操作异常向量 0x10
ldr pc, _not_used 未使用 0x14
ldr pc, _irq 外中断异常向量 0x18
ldr pc, _fiq 快中断异常向量 0x1c
_undefined_instruction: .word undefined_instruction 赋值操作 以下同，即_undefined_instruction = 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 //地址对齐
//当处理器碰到异常时，PC会被强制设置为对应的异常向量，从而跳转到相应的处理程序，然后再返回到主程序
继续执行。 相应的处理函数在最下面。arm有7种运行模式，当进入某一种异常模式的时候，比如是中断模式。
1 将r0—r12 寄存器的值保存在该异常模式的栈里，（事先之前就要将该模式下的栈设置好，放在 r13）
2 异常模式下的r14保存用户模式下即将执行指令的地址，为当前PC值加4或者加8
3 cpsr保存在该异常模式下的spsr里
4 cpsr的工作模式被设为这个异常工作模式 比如由 10000 --》 10011
5 PC（程序计数器）被强制成相关异常向量处理函数地址，从而跳转到相应的异常处理程序中，比如 pc= 0x18
当异常处理完毕后，ARM会执行以下几步操作从异常返回：
(1)将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中
(2) 将SPSR复制回CPSR中
(3) 若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除
/*
*************************************************************************
*
* Startup Code (called from the ARM reset exception vector)
*
* do important init only if we don't start from memory!
* relocate armboot to ram
* setup stack
* jump to second stage
*
*************************************************************************
*/
//以下是保存变量的数据区
_TEXT_BASE: //赋值，将uboot在内存的起始基地址TEXT_BASE赋值给_TEXT_BASE
.word TEXT_BASE
.globl _armboot_start //定义一个全局函数变量_armboot_start,将_start的值赋给_armboot_start ,
_armboot_start: 无论是nor flash启动 nand flash启动还是内存启动_start的值为TEXT_BASE
.word _start
/*
* These are defined in the board-specific linker script.
*/
.globl _bss_start //_bss_start=_bss_start(链接脚本的地址)
_bss_start:
.word __bss_start
.globl _bss_end // _bss_end = _end（链接脚本的地址)
_bss_end:
.word _end
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl IRQ_STACK_START //IRQ_STACK_START = 0x0badc0de
IRQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl FIQ_STACK_START //FIQ_STACK_START = 0x0badc0de
FIQ_STACK_START:
.word 0x0badc0de
#endif
//保存变量的数据区完毕
/*
* the actual start code
*/
start_code: 一上电复位，便跑到这里
/*
* set the cpu to SVC32 mode
*/
mrs r0,cpsr //设置cpsr_c的那个字节，设置成1101 0011 即屏蔽外中断 屏蔽快中断 arm状态 svc管理模式 即超级保护模式，可以访问被保护的资源
bic r0,r0,#0x1f
orr r0,r0,#0xd3
msr cpsr,r0
bl coloured_LED_init //在原始的uboot源码中是没有此处的
bl red_LED_on
#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)
/*
* relocate exception table
*/
ldr r0, =_start //暂不清楚 应该是平台不同的限制
ldr r1, =0x0
mov r2, #16
copyex:
subs r2, r2, #1
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
bne copyex
#endif
#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)
//关闭看门狗 关闭所有中断 初始化始终 都是通过设置相关的控制寄存器
/* turn off the watchdog */
# if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#else
# define pWTCON 0x53000000
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
# endif
ldr r0, =pWTCON //向看门寄存器写0 即关闭看门狗
mov r1, #0x0
str r1, [r0]
/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff //一下是屏蔽中断
ldr r0, =INTMSK
str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
# endif
/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 120 MHz ! */ //以下是初始化时钟，即分频
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #3
str r1, [r0]
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 */
/*
* we do sys-critical inits only at reboot,
* not when booting from ram!
*/
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
//关闭mmu 屏蔽指令缓存和数据缓存 设置cpu运行速率和时钟初始化 ram的初始化，下面有分析！！！
bl cpu_init_crit
#endif
#ifndef CONFIG_AT91RM9200
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
//在重定位之前，一定要先初始化ram
//以下是重定位，即将uboot源码从flash上拷贝到sdram上运行，此处考虑的是nor型flash，没有考虑nand型flash
relocate: /* relocate U-Boot to RAM */
adr r0, _start /* r0 <- current position of code */ //adr指令是读入代码当前运行位置，绝对位置 也即此时此刻的位置，非常非常重要
ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */ 若此时是在nor flash进行，则-start的值为0x0
cmp r0, r1 // 如果ro=r1 即说明uboot是通过仿真器直接烧入到内存中，直接从内存启动 否则则说明是从flash运行的 /* don't reloc during debug */
beq stack_setup
ldr r2, _armboot_start //_armboot_start存放的是_start的值，此是是_TEXT_BASE
ldr r3, _bss_start //此处也是绝对地址 他们都是链接脚本 u-boot.lds中定义的
sub r2, r3, r2 /* r2 <- size of armboot */ uboot的大小
add r2, r0, r2 /* r2 <- source end address */
copy_loop:
ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */ 从源地址[r0]读取32个字节到寄存器，并更新r0
stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */ 拷贝寄存器r3-r10的32个字节值保存到[r1]指明的地址，并更新r1的值
cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */
ble copy_loop
// 重定位完毕
#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */
#endif
/* Set up the stack */
我们将uboot拷贝到内存之后，就要设置栈
stack_setup:
ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */
sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */
sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
// TEXT_BASE- CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - CONFIG_STACKSIZE_IRQ - CONFIG_STACKSIZE_FIQ -12
即内存基地址分别减去 堆空间 gd_t gd空间 外中断设置的栈空间 快中断设置的栈空间
//清bss段
clear_bss:
ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */
ldr r1, _bss_end /* stop here */
mov r2, #0x00000000 /* clear */
clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */
add r0, r0, #4
cmp r0, r1
ble clbss_l
//到此进行跳转到内存里的uboot第二阶段 终于要执行C语言入口函数了start_armboot，重要！！！
ldr pc, _start_armboot /*lib_arm/board.c 文件中 */
_start_armboot: .word start_armboot
/*
*************************************************************************
*
* CPU_init_critical registers
*
* setup important registers
* setup memory timing
*
*************************************************************************
*/
cpu_init_crit
1、关闭MMU和CPU 内部指令／数据 （I/D）cache。
2、设置CPU 的速度和时钟频率。
3 、RAM 初始化。
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
cpu_init_crit:
/*
* flush v4 I/D caches
*/
mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */
/*
* disable MMU stuff and caches
*/
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
/*
* before relocating, we have to setup RAM timing
* because memory timing is board-dependend, you will
* find a lowlevel_init.S in your board directory.
*/
mov ip, lr
#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)
#else
bl lowlevel_init //ram的初始化 就是配置13个寄存器的值 在 lowlevel_init.S
#endif
mov lr, ip
mov pc, lr
#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */
/*
*************************************************************************
*
* Interrupt handling
*
*************************************************************************
*/
@
@ IRQ stack frame.
@
#define S_FRAME_SIZE 72
#define S_OLD_R0 68
#define S_PSR 64
#define S_PC 60
#define S_LR 56
#define S_SP 52
#define S_IP 48
#define S_FP 44
#define S_R10 40
#define S_R9 36
#define S_R8 32
#define S_R7 28
#define S_R6 24
#define S_R5 20
#define S_R4 16
#define S_R3 12
#define S_R2 8
#define S_R1 4
#define S_R0 0
#define MODE_SVC 0x13
#define I_BIT 0x80
/*
* use bad_save_user_regs for abort/prefetch/undef/swi ...
* use irq_save_user_regs / irq_restore_user_regs for IRQ/FIQ handling
*/
.macro bad_save_user_regs
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12
ldr r2, _armboot_start
sub r2, r2, #(CONFIG_STACKSIZE)
sub r2, r2, #(CFG_MALLOC_LEN)
sub r2, r2, #(CFG_GBL_DATA_SIZE+8) @ set base 2 words into abort stack
ldmia r2, {r2 - r3} @ get pc, cpsr
add r0, sp, #S_FRAME_SIZE @ restore sp_SVC
add r5, sp, #S_SP
mov r1, lr
stmia r5, {r0 - r3} @ save sp_SVC, lr_SVC, pc, cpsr
mov r0, sp
.endm
.macro irq_save_user_regs
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12
add r7, sp, #S_PC
stmdb r7, {sp, lr}^ @ Calling SP, LR
str lr, [r7, #0] @ Save calling PC
mrs r6, spsr
str r6, [r7, #4] @ Save CPSR
str r0, [r7, #8] @ Save OLD_R0
mov r0, sp
.endm
.macro irq_restore_user_regs
ldmia sp, {r0 - lr}^ @ Calling r0 - lr
mov r0, r0
ldr lr, [sp, #S_PC] @ Get PC
add sp, sp, #S_FRAME_SIZE
subs pc, lr, #4 @ return & move spsr_svc into cpsr
.endm
.macro get_bad_stack
ldr r13, _armboot_start @ setup our mode stack
sub r13, r13, #(CONFIG_STACKSIZE)
sub r13, r13, #(CFG_MALLOC_LEN)
sub r13, r13, #(CFG_GBL_DATA_SIZE+8) @ reserved a couple spots in abort stack
str lr, [r13] @ save caller lr / spsr
mrs lr, spsr
str lr, [r13, #4]
mov r13, #MODE_SVC @ prepare SVC-Mode
@ msr spsr_c, r13
msr spsr, r13
mov lr, pc
movs pc, lr
.endm
.macro get_irq_stack @ setup IRQ stack
ldr sp, IRQ_STACK_START
.endm
.macro get_fiq_stack @ setup FIQ stack
ldr sp, FIQ_STACK_START
.endm
/*
* exception handlers //以下是每种的异常处理
*/
.align 5
undefined_instruction:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_undefined_instruction
.align 5
software_interrupt:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_software_interrupt
.align 5
prefetch_abort:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_prefetch_abort
.align 5
data_abort:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_data_abort
.align 5
not_used:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_not_used
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
.align 5
irq:
get_irq_stack
irq_save_user_regs
bl do_irq
irq_restore_user_regs
.align 5
fiq:
get_fiq_stack
/* someone ought to write a more effiction fiq_save_user_regs */
irq_save_user_regs
bl do_fiq
irq_restore_user_regs
#else
.align 5
irq:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_irq
.align 5
fiq:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_fiq
#endif
第一阶段分析小结：
设置异常向量表
进入svc管理模式 arm状态
关看门狗 关中断 时钟初始化
cpu初始化（关mmu 关数据和指令缓存 cpu速率）和内存初始化
//关闭mmu 屏蔽指令缓存和数据缓存 设置cpu运行速率和时钟初始化 ram的初始化
重定位
设置栈
清bss断
跳入到start_armboot函数 ，lib_arm/board.c 中
在这里严重关注： 我们有两种启动方式，nand启动和nor启动，我们上面的重定位是nor型
relocate: /* relocate U-Boot to RAM */
adr r0, _start /* r0 <- current position of code */ //adr指令是读入代码的当前位置，绝对位置 也即此时此刻的位置，非常非常重要
ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */
cmp r0, r1
//如果ro=r1 即说明uboot是通过仿真器直接烧入到内存中，直接从内存启动
否则则说明是从flash运行的 /* don't reloc during debug */
beq stack_setup
ldr r2, _armboot_start //_armboot_start存放的是_start的值，是绝对地址
ldr r3, _bss_start //此处也是绝对地址 他们都是链接脚本u-boot.lds中定义的
sub r2, r3, r2 /* r2 <- size of armboot */ uboot的大小
add r2, r0, r2 /* r2 <- source end address */
copy_loop:
ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */ 从源地址[r0]读取32个字节到寄存器，并更新r0
stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */ 拷贝寄存器r3-r10的32个字节值保存到[r1]指明的地址，并更新r1的值
cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */
ble copy_loop
对于nand启动，是首先我们nand 4k内容被copy至内部4k ram里，执行，然后执行到重定位时，
从nand上拷贝uboot镜像到SDRAM的33f80000处
//#define S3C2440_NAND_BASE 0x4E000000
//取得Nand Flash设置寄存器的地址
mov r1, #S3C2440_NAND_BASE
//将R2设为0xFFF0
ldr r2, =0xfff0 // initial value tacls=3,rph0=7,rph1=7
//#define oNFCONF 0x00
//读取Nand Flash设置寄存器中的值到R3中
ldr r3, [r1, #oNFCONF]
//将R3或上R2后保存到R3中
orr r3, r3, r2
//将R3中的值保存到Nand Flash设置寄存器中
//TWRPH0 - 111 - Duration = HCLK * (TWRPH0 + 1)
//TACLS - 11 - Duration = HCLK * TACLS
str r3, [r1, #oNFCONF]
//#define oNFCONT 0x04
//读取Nand Flash控制寄存器中的值到R3中
ldr r3, [r1, #oNFCONT]
//将R3的[0]位置1
orr r3, r3, #1 // enable nand controller
//将R3中的值保存到Nand Flash控制寄存器中
//Mode - 1:Nand Flash Controller Enable
str r3, [r1, #oNFCONT]
//读取虚拟起始地址到R0中
ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */
//预留malloc所需要的空间
sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */
//预留bdinfo所需要的空间
sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */
//预留中断和快速中断向量表空间
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
//预留12字节给中断栈
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
// copy u-boot to RAM
//读取虚拟起始地址到R0中,作为目标地址
ldr r0, _TEXT_BASE
//将R1设为0,作为源地址
mov r1, #0x0
//将UBOOT大小的值保存在R2中,作为数据大小
mov r2, #CFG_UBOOT_SIZE
//跳转到nand_read_ll处执行
//并将下一条指令的地址保存在LR中
bl nand_read_ll
nand_read_ll的原型为
int nand_read_ll(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size)
之前设置的R0 R1 R2为它的3个参数
mkimage使用详解
###############################################################################################################################
mkimage使用详解（转载） uboot源代码的tools/目录下有mkimage工具，这个工具可以用来制作不压缩或者压缩的多种可启动映象文件。
mkimage在制作映象文件的时候，是在原来的可执行映象文件的前面加上一个0x40字节的头，记录参数所指定的信息，这样uboot才能识别这个映象是针对哪个CPU体系结构的，哪个OS的，哪种类型，加载内存中的哪个位置， 入口点在内存的那个位置以及映象名是什么
root@Glym:/tftpboot# ./mkimage
Usage: ./mkimage -l image
-l ==> list image header information
./mkimage -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
-A ==> set architecture to 'arch'
-O ==> set operating system to 'os'
-T ==> set image type to 'type'
-C ==> set compression type 'comp'
-a ==> set load address to 'addr' (hex)
-e ==> set entry point to 'ep' (hex)
-n ==> set image name to 'name'
-d ==> use image data from 'datafile'
-x ==> set XIP (execute in place)
参数说明：
-A 指定CPU的体系结构：
取值 表示的体系结构
alpha Alpha
arm A RM
x86 Intel x86
ia64 IA64
mips MIPS
mips64 MIPS 64 Bit
ppc PowerPC
s390 IBM S390
sh SuperH
sparc SPARC
sparc64 SPARC 64 Bit
m68k MC68000
-O 指定操作系统类型，可以取以下值：
openbsd、netbsd、freebsd、4_4bsd、linux、svr4、esix、solaris、irix、sco、dell、ncr、lynxos、vxworks、psos、qnx、u-boot、rtems、artos
-T 指定映象类型，可以取以下值：
standalone、kernel、ramdisk、multi、firmware、script、filesystem
-C 指定映象压缩方式，可以取以下值：
none 不压缩
gzip 用gzip的压缩方式
bzip2 用bzip2的压缩方式
-a 指定映象在内存中的加载地址，映象下载到内存中时，要按照用mkimage制作映象时，这个参数所指定的地址值来下载
-e 指定映象运行的入口点地址，这个地址就是-a参数指定的值加上0x40（因为前面有个mkimage添加的0x40个字节的头）
-n 指定映象名
-d 指定制作映象的源文件
U-BOOT下使用bootm引导内核方法
一、在开始之前先说明一下bootm相关的东西。
1、 首先说明一下，S3C2410架构下的bootm只对sdram中的内核镜像文件进行操作
(好像AT91架构提供了一段从flash复制内核镜像的代码， 不过针对s3c2410架构就没有这段代码，虽然可以在u-boot下添加这段代码，不过好像这个用处不大)，
所以请确保你的内核镜像下载到sdram 中，或者在bootcmd下把flash中的内核镜像复制到sdram中。
2、-a参数后是内核的运行地址，-e参数后是入口地址。
3、 在这里，有个非常关键的问题，对于uboot启动内核，我们经常用bootm命令来启动内核，
bootm->do_bootm->do_bootm_linux->set_xxx_tag,然后the_kernel
1）如果我们没用mkimage对内核进行处理的话，那直接把内核下载到0x30008000再运行就行，
内核会自解压运行（不过内核运行需要一个tag来传递参数，而这个tag建议是由bootloader提供的，在u-boot下默认是由bootm命令建立的）。
!!!!! 要紧记这两种情况
2）如果使用mkimage生成内核镜像文件的话，会在内核的前头加上了64byte的信息，供建立tag之用。bootm命令会首先判断bootm xxxx 这个指定的地址xxxx是否与-a指定的加载地址相同。
(1) 如果不同的话会从这个地址开始提取出这个64byte的头部，对其进行分析，然后把去掉头部的内核复制到-a指定的load地址中去运行之
(2) 如果相同的话那就让其原封不同的放在那，但-e指定的入口地址会推后64byte，以跳过这64byte的头部。
如果启动地址与内核镜像的加载地址相同，那么镜像就不用移动，但是镜像的入口地址必须后移64个字节
如果启动地址与内核镜像的加载地址不同，那么镜像需要移动，此时，要将去掉64字节的头部的镜像移动到加载地址处
二、好，接着介绍使用mkimage生成镜像文件并下载运行的方法。
方法一、
1、首先，用u-boot/tools/mkimage这个工具为你的内核加上u-boot引导所需要的文件头，具体做法如下：
[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.14' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage zImage.img // -d zImage 表示原始映像文件 zImage.img 表示生成的最终镜像文件
Image Name: linux-2.6.14
Created: Fri Jan 12 17:14:50 2007
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1262504 Bytes = 1232.91 kB = 1.20 MB
Load Address: 0x30008000
Entry Point: 0x30008000
这里解释一下参数的意义：
-A ==> set architecture to 'arch'
-O ==> set operating system to 'os'
-T ==> set image type to 'type'
-C ==> set compression type 'comp'
-a ==> set load address to 'addr' (hex)
-e ==> set entry point to 'ep' (hex)
-n ==> set image name to 'name'
-d ==> use image data from 'datafile'
-x ==> set XIP (execute in place)
2 、下载内核
U-Boot 1.1.3 (Jan 12 2007 - 16:16:36) 经计算uboot镜像的大小为127K左右
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9BAC0 BSS: -> 33F9FBAC 在这里调用init_senqunce函数序列中的display_banner，分别打印的是 printf ("\n\n%s\n\n", version_string);
debug ("U-Boot code: %08lX -> %08lX BSS: -> %08lX\n",
_armboot_start, _bss_start, _bss_end);
RAM Configuration: 在这里调用init_senqunce函数序列中disply_dram_config函数
Bank #0: 30000000 64 MB 打印是内存的起始物理地址和大小
Nor Flash: 512 kB nor flash的初始化
Nand Flash: 64 MB 调用nand flash的初始化
In: serial
Out: serial
Err: serial
Hit any key to stop autoboot: 0
sbc2410=>tftp 0x31000000 zImage.img
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x31000000
Loading: #################################################################
#################################################################
#################################################################
####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)
3.运行
sbc2410=>bootm 0x31000000
## Booting image at 31000000 ...
Image Name: linun-2.6.14
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1263260 Bytes = 1.2 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008000
Verifying Checksum ... OK
OK
Starting kernel ...
Uncompressing Linux.............................................................Linux version 2.6.14 (root@luofuchong) (gcc version 3.4.1) #21 Fri Oct 20 17:206CPU: ARM920Tid(wb) [41129200] revision 0 (ARMv4T)
Machine: SMDK2410
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2410A (id 0x32410002)
S3C2410: core 202.800 MHz, memory 101.400 MHz, peripheral 50.700 MHz
S3C2410 Clocks, (c) 2004 Simtec Electronics
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
USB Control, (c) 2006 sbc2410
CPU0: D VIVT write-back cache
CPU0: I cache: 16384 bytes, associativity 64, 32 byte lines, 8 sets
CPU0: D cache: 16384 bytes, associativity 64, 32 byte lines, 8 sets
Built 1 zonelists
Kernel command line: console="ttySAC0" root="/dev/nfs" nfsroot="192".168.1.115:/frien"irq: clearing subpending status 00000002
PID hash table entries: 512 (order: 9, 8192 bytes)
timer tcon="00500000", tcnt a509, tcfg 00000200,00000000, usec 00001e4c
Console: colour dummy device 80x30
Dentry cache hash table entries: 16384 (order: 4, 65536 bytes)
Inode-cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)
Memory: 64MB = 64MB total
Memory: 62208KB available (1924K code, 529K data, 108K init)
Mount-cache hash table entries: 512
CPU: Testing write buffer coherency: ok
softlockup thread 0 started up.
NET: Registered protocol family 16
S3C2410: Initialising architecture
SCSI subsystem initialized
usbcore: registered new driver usbfs
usbcore: registered new driver hub
S3C2410 DMA Driver, (c) 2003-2004 Simtec Electronics
DMA channel 0 at c4800000, irq 33
DMA channel 1 at c4800040, irq 34
DMA channel 2 at c4800080, irq 35
DMA channel 3 at c48000c0, irq 36
NetWinder Floating Point Emulator V0.97 (double precision)
devfs: 2004-01-31 Richard Gooch (rgooch@atnf.csiro.au)
devfs: devfs_debug: 0x0
devfs: boot_options: 0x1
yaffs Oct 18 2006 12:39:51 Installing.
Console: switching to colour frame buffer device 30x40
fb0: s3c2410fb frame buffer device
fb1: Virtual frame buffer device, using 1024K of video memory
led driver initialized
s3c2410 buttons successfully loaded
s3c2410_serial0 at MMIO 0x50000000 (irq = 70) is a S3C2410
s3c2410_serial1 at MMIO 0x50004000 (irq = 73) is a S3C2410
s3c2410_serial2 at MMIO 0x50008000 (irq = 76) is a S3C2410
io scheduler noop registered
io scheduler anticipatory registered
io scheduler deadline registered
io scheduler cfq registered
RAMDISK driver initialized: 16 RAM disks of 4096K size 1024 blocksize
usbcore: registered new driver ub
Cirrus Logic CS8900A driver for Linux (Modified for SMDK2410)
eth0: CS8900A rev E at 0xe0000300 irq="53", no eeprom , addr: 08: 0:3E:26:0A:5B
S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c2410-nand: mapped registers at c4980000
s3c2410-nand: timing: Tacls 10ns, Twrph0 30ns, Twrph1 10ns
NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0x76 (Samsung NAND 64MiB 3,3V 8-bi)Scanning device for bad blocks
Bad eraseblock 1884 at 0x01d70000
Creating 4 MTD partitions on "NAND 64MiB 3,3V 8-bit":
0x00000000-0x00020000 : "vivi"
0x00020000-0x00030000 : "param"
0x00030000-0x00200000 : "kernel"
0x00200000-0x04000000 : "root"
usbmon: debugfs is not available
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: S3C24XX OHCI
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: irq 42, io mem 0x49000000
hub 1-0:1.0: USB hub found
hub 1-0:1.0: 2 ports detected
Initializing USB Mass Storage driver...
usbcore: registered new driver usb-storage
USB Mass Storage support registered.
usbcore: registered new driver usbmouse
drivers/usb/input/usbmouse.c: v1.6:USB HID Boot Protocol mouse driver
mice: PS/2 mouse device common for all mice
s3c2410 TouchScreen successfully loaded
UDA1341 audio driver initialized
NET: Registered protocol family 2
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP established hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
TCP bind hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
TCP: Hash tables configured (established 4096 bind 4096)
TCP reno registered
TCP bic registered
NET: Registered protocol family 1
IP-Config: Complete:
device=eth0, addr="192".168.1.128, mask="255".255.255.0, gw="192".168.1.1,
host="luofuchong", domain=, nis-domain=(none),
bootserver="192".168.1.1, rootserver="192".168.1.115, rootpath=
Looking up port of RPC 100003/2 on 192.168.1.115
Looking up port of RPC 100005/1 on 192.168.1.115
VFS: Mounted root (nfs filesystem).
Mounted devfs on /dev
Freeing init memory: 108K
init started: BusyBox v1.1.3 (2006.09.20-14:52+0000) multi-call binary
Starting pid 696, console /dev/tts/0: '/etc/init.d/rcS'
Please press Enter to activate this console.
方法二、
1、首先，用u-boot/tools/mkimage这个工具为你的内核加上u-boot引导所需要的文件头，具体做法如下：
[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.14' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008040 -d zImage zImage.img
Image Name: linux-2.6.14
Created: Fri Jan 12 17:14:50 2007
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1262504 Bytes = 1232.91 kB = 1.20 MB
Load Address: 0x30008000
Entry Point: 0x30008040
2 、下载内核
U-Boot 1.1.3 (Jan 12 2007 - 16:16:36)
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9BAC0 BSS: -> 33F9FBAC
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
Nor Flash: 512 kB
Nand Flash: 64 MB
In: serial
Out: serial
Err: serial
Hit any key to stop autoboot: 0
sbc2410=>tftp 0x30008000 zImage.img
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x30008000
Loading: #################################################################
#################################################################
#################################################################
####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)
3.运行
sbc2410=>bootm 0x30008000
## Booting image at 30008000 ...
Image Name: linux-2.6.14
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1261056 Bytes = 1.2 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008040
Verifying Checksum ... OK
XIP Kernel Image ... OK
============================================================对于uboot两阶段的小结，很重要！！！==================================
第一阶段：
在脚本uboot.lds中 ENTRY(_start) _start的地址一般是TEXT_BASE
设置异常向量表
进入svc管理模式 arm状态
关看门狗 关中断 时钟初始化
cpu初始化（关mmu 关数据和指令缓存 cpu速率）和内存初始化 在函数cpu_init_crit中完成
重定位
设置栈
清bss断
跳入到start_armboot函数
第二阶段 就进入到lib_arm/board.c 中的start_kernel函数
分配gd 指针指向的空间和gd->bd 指针指向的空间
执行init_sequence 函数序列，其实主要目的是初始化并填充gd和gd->bd结构体
分配堆空间 mem_malloc_init ，这样才可以初始化环境变量，因为环境变量是要从nand拷贝到内存中的堆空间里
nand初始化 nand_init，因为现在普及采用nand，若是用nor的话，在之前已经初始化了 flash_init 函数
环境变量初始化 env_reloacate 有四个很重要的环境变量参数：bootdelay(启动延时)，bootcmd(启动命令)，menucmd(菜单)，bootargs(启动参数，也即最原始的命令行参数)
串口设置的5个函数，这样就能看到串口打印数据
混杂设备 misc_init_r函数
进入循环执行 main_loop函数，处理启动命令或者用户输入的命令 该函数是在common/main.c 中
第一种情况是 在bootdelay内不按空格键：s=getenv ("bootcmd");run_command (s, 0); 直接启动内核了
第二种轻狂就是 在bootdelay内按下空格键进入menu菜单里： s = getenv("menucmd");run_command (s, 0);
然后进入命令循环获取用户从串口里打印的字符 len = readline (CFG_PROMPT);run_command (lastcommand, flag);
之后在run_command里if ((cmdtp = find_cmd(argv[0])) == NULL)--->if ((cmdtp->cmd) (cmdtp, flag, argc, argv) != 0)即根据
命令的名字 找到该命令表结构体，调用它的cmd参数 最终还是回到do_xxx run_command就是来解析命令的
run_command分别解析nand命令和bootm命令，nand命令负责把linux内核读到内存中，bootm负责去启动内核镜像，调用do_bootm----->do_bootm_linux,启动内核
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