2014.4新版uboot启动流程分析

最近开始接触uboot，现在需要将2014.4版本uboot移植到公司armv7开发板。

在网上搜索讲uboot启动过程的文章，大多都是比较老版本的uboot，于是决定将新版uboot启动过程记录下来，和大家共享。

对于uboot，我写了一个专栏来记录我的一些理解，感兴趣的朋友可以点击以下链接：

u-boot学习笔记

辛苦之作，大家共享，转载还请注明出处！

Author : kerneler

Email ：karse0104@163.com

#
# (C) Copyright 2000-2013
# Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
#
# SPDX-License-Identifier:  GPL-2.0+
#

VERSION = 2014 
PATCHLEVEL = 04
SUBLEVEL =
EXTRAVERSION =
NAME =

到我写这篇文章之时，这个版本的uboot是最新版本。

2014.4版本uboot启动至命令行几个重要函数为：_start，_main，board_init_f，relocate_code，board_init_r。

一 _start

对于任何程序，入口函数是在链接时决定的，uboot的入口是由链接脚本决定的。uboot下armv7链接脚本默认目录为arch/arm/cpu/u-boot.lds。这个可以在配置文件中与CONFIG_SYS_LDSCRIPT来指定。

入口地址也是由连接器决定的，在配置文件中可以由CONFIG_SYS_TEXT_BASE指定。这个会在编译时加在ld连接器的选项-Ttext中

uboot的配置编译原理也非常值得学习，我想在另外写一篇文章来记录，这里不详细说了。

查看u-boot.lds

OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
    . = 0x00000000;

    . = ALIGN(4);
    .text :
    {   
        *(.__image_copy_start)
        CPUDIR/start.o (.text*)
        *(.text*)
    }   

    . = ALIGN(4);
    .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }

    . = ALIGN(4);
    .data : { 
        *(.data*)
    }   

链接脚本中这些宏的定义在linkage.h中，看字面意思也明白，程序的入口是在_start.，后面是text段，data段等。

_start在arch/arm/cpu/armv7/start.S中，一段一段的分析，如下：

.globl _start
_start: b   reset
    ldr pc, _undefined_instruction
    ldr pc, _software_interrupt
    ldr pc, _prefetch_abort
    ldr pc, _data_abort
    ldr pc, _not_used
    ldr pc, _irq
    ldr pc, _fiq
#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
_undefined_instruction: .word _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
_pad:           .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
#else
.globl _undefined_instruction
_undefined_instruction: .word undefined_instruction
.globl _software_interrupt
_software_interrupt:    .word software_interrupt
.globl _prefetch_abort
_prefetch_abort:    .word prefetch_abort
.globl _data_abort
_data_abort:        .word data_abort
.globl _not_used
_not_used:      .word not_used
.globl _irq
_irq:           .word irq 
.globl _fiq
_fiq:           .word fiq 
_pad:           .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */</span>
<span style="font-size:14px;">#endif  /* CONFIG_SPL_BUILD */

.global _end_vect
_end_vect:

    .balignl 16,0xdeadbeef

.global声明_start为全局符号，_start就会被连接器链接到，也就是链接脚本中的入口地址了。

以上代码是设置arm的异常向量表，arm异常向量表如下：

地址	异常	进入模式	描述
0x00000000	复位	管理模式	复位电平有效时，产生复位异常，程序跳转到复位处理程序处执行
0x00000004	未定义指令	未定义模式	遇到不能处理的指令时，产生未定义指令异常
0x00000008	软件中断	管理模式	执行SWI指令产生，用于用户模式下的程序调用特权操作指令
0x0000000c	预存指令	中止模式	处理器预取指令的地址不存在，或该地址不允许当前指令访问，产生指令预取中止异常
0x00000010	数据操作	中止模式	处理器数据访问指令的地址不存在，或该地址不允许当前指令访问时，产生数据中止异常
0x00000014	未使用	未使用	未使用
0x00000018</