uboot源码学习(5)uart_asm_init

一、415行-421行

uart_asm_init:
	/* set GPIO to enable UART0-UART4 */
	mov	r0, r8
	ldr	r1, =0x22222222
	str	r1, [r0, #0x0]			@ S5PC100_GPIO_A0_OFFSET
	ldr	r1, =0x00002222
	str	r1, [r0, #0x20]			@ S5PC100_GPIO_A1_OFFSET

r8 = 0xE0200000,为GPA0CON寄存器。上面的代码将GPA0CON配置为UART功能。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
二、423行-425行

/* Check S5PC100 */
cmp	r7, r8
bne	110f

跳转到110f。

三、444行-463行

110:
/*
 * Note that the following address
 * 0xE020'0360 is reserved address at S5PC100
 */
/* UART_SEL MP0_5[7] at S5PC110 */
	add	r0, r8, #0x360			@ S5PC110_GPIO_MP0_5_OFFSET
	ldr	r1, [r0, #0x0]			@ S5PC1XX_GPIO_CON_OFFSET
	bic	r1, r1, #(0xf << 28)		@ 28 = 7 * 4-bit
	orr	r1, r1, #(0x1 << 28)		@ Output
	str	r1, [r0, #0x0]			@ S5PC1XX_GPIO_CON_OFFSET

	110:
	/*
	 * Note that the following address
	 * 0xE020'0360 is reserved address at S5PC100
	 */
	/* UART_SEL MP0_5[7] at S5PC110 */
	add	r0, r8, #0x360			@ S5PC110_GPIO_MP0_5_OFFSET
	ldr	r1, [r0, #0x0]			@ S5PC1XX_GPIO_CON_OFFSET
	bic	r1, r1, #(0xf << 28)		@ 28 = 7 * 4-bit
	orr	r1, r1, #(0x1 << 28)		@ Output
	str	r1, [r0, #0x0]			@ S5PC1XX_GPIO_CON_OFFSET

	ldr	r1, [r0, #0x8]			@ S5PC1XX_GPIO_PULL_OFFSET
	bic	r1, r1, #(0x3 << 14)		@ 14 = 7 * 2-bit
	orr	r1, r1, #(0x2 << 14)		@ Pull-up enabled
	str	r1, [r0, #0x8]			@ S5PC1XX_GPIO_PULL_OFFSET

	ldr	r1, [r0, #0x4]			@ S5PC1XX_GPIO_DAT_OFFSET
	orr	r1, r1, #(1 << 7)		@ 7 = 7 * 1-bit
	str	r1, [r0, #0x4]			@ S5PC1XX_GPIO_DAT_OFFSET

配置MP0_5寄存器。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
查看原理图:
在这里插入图片描述
发现在原理图中MP0_5没有作为ADDR引脚使用。没有特殊的用途。
四、串口UART Line Control Register手册:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
自己配置UART0,8个数据位,1个停止位,无校验。添加的代码:

ldr r0,=0xE2900000
ldr r1,=3
str r1,[r0]			@ULCON0=3

五、Uart Control Register
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

ldr r1,=0x305							//此处代码需查看手册,确定寄存器的功能
str r1,[r0,#0x4]	@UCON0=0x305	

ldr r1,=1
str r1,[r0,#0x8]	@UFCON0=0			//此处代码需查看手册,确定寄存器的功能

ldr r1,=0
str r1,[r0,#0xc]		@UMCON0=0			//此处代码需查看手册,确定寄存器的功能

六、UART 时钟频率配置,需要配置下面UBRDIVn和UDIVSLOT两个寄存器。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
UBRDIVn和UDIVSLOT的取值计算方法如上图中框起来的公式:
DIV_VAL=UBRDIVn+(num of 1’s in UDIVSLOTn)/16 = (PCLK/(bps*16))-1。
其中,UDIVSLOTn的取值如下表所示:
在这里插入图片描述
比如,当UDIVSLOTn取0x0080时,则num of 1‘s = 1.

**公式计算举例:**取bps = 115200。PCLK = 66M。当UDIVSLOTn=0x0080,num of 1‘s = 1。
此时:UBRDIVn+1/16 = (66M/(11520016))-1,计算得到UBRDIVn = (66M/(11520016))-1-1/16 =34.8072917-0.0625 = 34.74479≈35。当一次发送的报文过长,则34.74479≈35这一过程的偏差累积,就会影响到数据传送的准确性。因此,尽量使这个误差减小。推荐使用值:UDIVSLOTn = 0xDFDD,此时num of 1‘s = 13,UBRDIVn = 33.99479≈34。这样误差会小很多。
写入到程序里:

ldr r1,=34
str r1,[r0,#0x28]		@UBRDIV0=34  

ldr r1,0xDFDD
str r1,[r0,#0x2C]		@UDIVSLOT0=0XDFDD,num of 1‘s = 13

七、使用串口发送数据,将数据写进发送数据寄存器
在这里插入图片描述
代码:

ldr r0,=0xE2900020
ldr r1,=0x55			@UART0='U',使用UART0发送'U'
str r1,[r0]

ldr r1,=0x61			@UART0='U',使用UART0发送'a'
str r1,[r0]

ldr r1,=0x72			@UART0='U',使用UART0发送'r'
str r1,[r0]

ldr r1,=0x74			@UART0='U',使用UART0发送't'
str r1,[r0]

ldr r1,=0xA				@UART0='U',使用UART0发送'\r'
str r1,[r0]

ldr r1,=0xD				@UART0='U',使用UART0发送'\n'
str r1,[r0]

WINDOWS中换行是:’\r\n’,’\r’=0xA,’\n’=0xD;
LINUX中换行是:’\n’。

八、前面这段UART配置代码,是为了测试在IRAM中运行BL1阶段16K程序的时候,通过UART发送数据,但是此时在链接阶段,lowlevel_init.S生成的.o文件被链接在uboot.bin的末尾,当生成uboot.16K文件的时候,此部分代码并不能被包含进去。
在这里插入图片描述
所以此时需要修改Makefile文件,此.o文件链接在start.o文件后面,修改内容如下:
在这里插入图片描述
重新编译即可。

<think>嗯,用户想深入解析U-Boot的源码学习其内部实现并进行代码审查。首先,我需要回忆一下U-Boot的基本情况。U-Boot是一个开源的引导加载程序,主要用于嵌入式系统,支持多种架构,比如ARM、PowerPC等。它的代码结构可能比较复杂,但按照模块划分应该比较容易理解。 用户可能需要了解U-Boot的代码结构,比如主要的目录和文件的作用。比如,arch目录存放不同架构的代码,common目录有通用的功能,drivers是驱动相关,还有board目录对应不同板级的支持。这些模块化的结构对于代码审查很重要,应该先理清这些。 然后是启动流程的分析。U-Boot的启动过程通常分为几个阶段,比如BL1、BL2等,具体流程可能因架构而异。比如在ARMv8中,可能会从start.S开始,初始化硬件,设置异常向量,然后跳到lowlevel_init进行低级初始化,接着是board_init_f和board_init_r这些函数。用户可能需要知道这些关键函数的执行顺序和作用。 代码审查方面,用户可能需要关注代码规范,比如是否符合编码风格,有没有使用静态分析工具检查。另外,内存管理和设备驱动也是重点,特别是初始化和硬件操作是否正确,是否存在潜在的内存泄漏或越界访问。启动优化部分,比如是否需要调整配置选项来缩短启动时间,或者启用哈希校验增强安全性。 还有,用户可能对如何调试和验证U-Boot感兴趣。比如使用仿真器进行单步调试,或者通过串口输出日志。这部分需要推荐一些工具和方法,比如JTAG、OpenOCD,以及如何添加调试语句。 另外,用户可能需要相关的参考资料,比如U-Boot的官方文档、代码仓库,以及一些书籍或社区资源。这些资源能帮助他们更深入地学习和解决问题。 在生成相关问题的时候,应该覆盖启动流程、代码结构、调试方法、移植步骤、与Linux内核的关系以及安全机制等方面,这样用户可以有更全面的了解。 最后,确保回答符合格式要求,使用正确的中文表达,数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,虽然这个问题可能用不上太多数学公式,但如果有的话要注意。同时引用相关的站内引用,不过目前提供的引用中可能没有直接相关的,但如果有合适的部分需要标注,比如提到代码审查时可以参考系统设计合理性的引用[4],或者提到启动时参考引用[2]。不过需要自然地添加,不能牵强。</think>### U-Boot源码解析与代码审查指南 #### 一、代码结构解析 1. **核心模块划分** - `arch/`:包含不同处理器架构的启动代码(如ARMv8启动流程在`arch/arm/cpu/armv8/start.S`) - `common/`:实现命令行解析、环境变量管理等通用功能 - `drivers/`:设备驱动代码(如`drivers/mmc/mmc.c`实现SD卡驱动) - `board/`:板级硬件初始化代码(如`board/freescale/imx8mp_evk/`) 2. **关键数据结构** - `struct global_data`(`include/asm-generic/global_data.h`)保存全局运行时信息 - `struct device_node`(`drivers/of/ofnode.c`)实现设备树解析功能[^4] #### 二、启动流程深度分析 以ARMv8架构为例的启动序列: $$ \text{BL1 (ROM Code)} \rightarrow \text{BL2 (U-Boot SPL)} \rightarrow \text{U-Boot Proper} \rightarrow \text{OS Kernel} $$ 具体代码路径: 1. `arch/arm/cpu/armv8/start.S`:初始化异常向量表、设置EL3安全状态 2. `lowlevel_init()`:完成内存控制器初始化 3. `board_init_f()`:早期板级初始化(未重定位时) 4. `relocate_code()`:将U-Boot镜像重定位到RAM 5. `board_init_r()`:完整初始化流程(驱动加载、命令行准备) #### 三、代码审查要点 1. **编码规范检查** - 使用`checkpatch.pl`检查Linux内核编码风格符合性 - 验证API边界条件处理(如`drivers/usb/host/xhci-ring.c`中DMA缓冲区对齐) 2. **内存管理审查** - 动态内存分配使用`memalign()`而非`malloc()`保证对齐 - 检查`board_f.c`中`reserve_xxx()`函数是否正确预留内存区域 3. **设备驱动验证** - 时钟配置与数据手册寄存器定义一致性(如`drivers/clk/imx/clk-imx8mp.c`) - 驱动探测函数返回值处理(需检查`probe()`函数错误回滚逻辑) #### 四、调试与验证方法 1. **硬件调试接口** ```bash # 使用OpenOCD连接JTAG调试 openocd -f interface/ftdi/jtag-lock-pick_tiny_2.cfg -f target/imx8mp.cfg ``` 2. **运行时诊断** - 启用`CONFIG_DEBUG_UART`输出早期启动日志 - 使用`md`(内存显示)、`mm`(内存修改)命令交互调试 #### 五、学习资源推荐 1. 官方文档:`doc/README.*`文件提供架构特定说明 2. 代码仓库:`git://git.denx.de/u-boot.git`(主线仓库) 3. 参考书籍:《嵌入式系统BootLoader开发实录》详细分析ARM启动流程
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