0 说明

        嵌入式Bootloader，基本各大厂都在使用uboot，想要自己实现bootloader，那么对uboot启动内核前做了哪些工作认清后，自己实现bootloader将更有针对性和简单性。

        本文主要是从打印上分析证明uboot启动内核前做的必要工作。uboot对启动影响不大的内容，本文不关注，因为uboot做与不做，内核都将启动。

1、uboot启动内核命令

        uboot启动内核的命令在bootcmd中存储。可以在bootcmd中选择从哪里加载内核，然后启动。这里调试方便，将uboot设置为从网络加载文件然后启动，因此bootcmd可能这么设置:

bootcmd:
setenv bootargs 'console=ttymxc3,115200  imx2-wdt.timeout=120 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw';dhcp zImage;dhcp 0x83000000 myd-y6ull-emmc.dtb;bootz 0x80800000 - 0x83000000

首先将内核、dtb拷贝到ddr，然后通过bootz启动内核

2、bootz需要什么

        bootz命令执行分析将转门有一篇文章，这里直接分析到do_bootz结果，do_bootz根据几个阶段传入不同宏给do_bootm_states函数走不同流程，do_bootm_states有下面一段:

/* Now run the OS! We hope this doesn't return */                                
if (!ret && (states & BOOTM_STATE_OS_GO))                                        
    ret = boot_selected_os(argc, argv, BOOTM_STATE_OS_GO,                        
            images, boot_fn);      

        到此，uboot将不希望返回，boot_selected_os，调用注册的boot_fn进入启动内核阶段。boot_fn在bootm_os_get_boot_func中被赋值为do_bootm_linux。

        do_bootm_linux中主要是boot_prep_linux、boot_jump_linux。boot_jump_linux为跳转内核。

        boot_jump_linux中，关键的一行代码:

kernel_entry = (void (*)(int, int, uint))images->ep;
r2 = (unsigned long)images->ft_addr;
kernel_entry(0, machid, r2);

打印一下:

machid=0 r2=83000000  kernel_entry=80800000

因此跳转前需要:

        两个地址:内核链接地址和dtb所在地址。r2=83000000就是dtb在前面bootcmd中的加载地址，80800000是内核编译后可以知道的连接地址。然后一句函数指针kernel_entry(0, machid, r2)内核就起来了。      

        接下来的问题是，这俩地址一个放内核，一个放设备树，然后跳转就起来了，那么bootargs怎么没体现用在哪里？bootargs中包含了内核启动的串口，文件系统等信息，是uboot和内核传递的一个关键信息。

        早期uboot没有使用设备树的时候，r2传递的是一个地址，那个地址中放了很多TAG，其中有一个TAG就是存放bootargs信息的，内核从r2地址中找到bootargs。显然现在这个工作给到设备树去处理了。

        因此，uboot对设备树进行了修改，在flash上的设备树基础上，增加了一些内容，其中就包含bootargs信息。我们可以从启动信息上得知uboot对设备树做了操作。

uboot中设备树加载:
TFTP from server 192.168.1.108; our IP address is 192.168.1.187
Filename 'myd-y6ull-emmc.dtb'.
Load address: 0x83000000
Loading: ###
         3 MiB/s
done
Bytes transferred = 34414 (866e hex)
 
uboot启动前的打印
## Flattened Device Tree blob at 83000000
   Booting using the fdt blob at 0x83000000
   Using Device Tree in place at 83000000, end 8300b66d

可以看到，加载时候dtb是0x866e，启动的时候，设备树使用空间是b66d。

3、uboot对设备树的修改

        到底uboot对设备树做了啥呢，分析代码流程太多，不如直接打印出来前后的设备树直接对比。

先确认，uboot加载的设备树在flash上的文件myd-y6ull-emmc.dtb，这个文件就是编译内核后的设备树文件。dtc -I dtb -O dts -o myd-y6ull-emmc.dts myd-y6ull-emmc.dtb改为dts。

另一个uboot启动内核调用kernel_entry，加入打印，将设备树打印出来:

 

 将其存到txt中，先转二进制，然后再转dts

root@xxzh:~/src# xxd -r -p uboot-dtb.txt uboot-dtb.dtb
root@xxzh:~/src# dtc -I dtb -O dts -o uboot-dtb.dts uboot-dtb.dtb 

对比myd-y6ull-emmc.dts(加载进ddr前)、uboot-dtb.dts(启动前) 

 可见将bootargs放了进来，同时增加了一段保留区域给内核，让内核不要占用设备树这块内存。

不过这些信息，完全可以在编译内核的时候定下来，这样自己实现bootloader的时候就可以不对设备树进行修改，毕竟是希望实现一个最小的boot程序。

总结

        分析起uboot代码总是各种流程，各种初始化，各种跳转，层层函数迭代，抓取其主要目的是启动内核，从最根源打印，其实uboot并不需要做太多必须的工作，这里必要的工作指不存在将无法启动内核的操作。必要工作主要包含:

uboot启动内核所做必须工作

• 必要初始化:时钟、flash驱动初始化(emmc、sd、nand等)，可从flash读取内核、设备树到ddr
• 初始化内核启动参数（bootargs压入设备树，可选）
• 跳转启动内核 

        对于uboot其他的初始化，设置，菜单等，都是可选的和无关紧要的。因此自己实现Bootloader的时候抓住以上几点即可。