系统篇： uboot 启动流程

bootloader是系统上电后最初加载运行的代码。它提供了处理器上电复位后最开始需要执行的初始化代码。在PC机上引导程序一般由BIOS开始执行，然后读取硬盘中位于MBR(Main Boot Record，主引导记录)中的Bootloader(例如LILO或GRUB),并进一步引导操作系统的启动。然而在嵌入式系统中通常没有像BIOS那样的固件程序，因此整个系统的加载启动就完全由bootloader来完成。它主要的功能是加载与引导内核映像 。

一、u-boot的作用

初始化CPU，初始化内存、串口、时钟等硬件资源，加载内核、引导内核，为操作系统的运行提供环境准备

二、u-boot的启动流程

1、第一阶段依赖于cpu体系结构的代码，从存储介质中读取小部分程序到cpu中，这部分程序要完成引导linux所用的硬件的初始化以及加载uboot其余程序到RAM中

• 初始化CPU（中断向量表、时钟、内存等资源）
• 禁止IRQ和FIQ
• 拷贝u-boot第二阶段的代码到内存
• 为第二阶段C程序的运行建立堆栈空间
• 跳转到第二阶段的入口处执行

2、继续初始化必备硬件，加载linux镜像到RAM中，把执行权限交给linux

• 本阶段所需的硬件资源的初始化，为引导linux kernel做准备
• 将内核镜像从flash读取到内存中
• 微内核设置启动参数
• 引导内核

三、源码分析

目录结构：

• board中存放于开发板相关的配置文件，每一个开发板都以子文件夹的形式出现。
• commom文件夹实现u-boot行下支持的命令，每一个命令对应一个文件。
• cpu中存放特定cpu架构相关的目录，每一款cpu架构都对应了一个子目录。
• Drivers中是u-boot支持的各种设备的驱动程序。
• Include文件夹是u-boot使用的头文件，还有各种硬件平台支持的汇编文件，系统配置文件和文件系统支持的文件。

启动流程代码分析：

.globl _start						//初始化中断向量表
_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
	_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

reset:
	/*
	 * set the cpu to SVC32 mode		//切换CPU模式为SVC模式，关闭中断，以便访问更多硬件资源
	 */
	mrs	r0, cpsr
	bic	r0, r0, #0x1f
	orr	r0, r0, #0xd3
	msr	cpsr,r0

	/*
	 * disable MMU stuff and caches		//关闭MMU与caches
	 */
	mrc	p15, 0, r0, c1, c0, 0
	bic	r0, r0, #0x00002000	@ clear bits 13 (--V-)
	bic	r0, r0, #0x00000007	@ clear bits 2:0 (-CAM)
	orr	r0, r0, #0x00000002	@ set bit 1 (--A-) Align
	orr	r0, r0, #0x00000800	@ set bit 11 (Z---) BTB
	mcr	p15, 0, r0, c1, c0, 0


after_ziju:
	/* init PLL/DDRC/pin mux/... */			//初始化时钟、内存、IO
	ldr	r0, _blank_zone_start
	ldr	r1, _TEXT_BASE
	sub	r0, r0, r1
	cmp 	r3, r2
	beq	pcie_slave_addr
	ldr	r1, =RAM_START_ADRS
	ldr	sp, =STACK_TRAINING
	b	ziju_ddr_init
pcie_slave_addr:
	ldr	r1, =0x0
	ldr	sp, =PCIE_SLV_STACK
	ldr	r4, =SYS_CTRL_REG_BASE
	str	r2, [r4, #HI3531D_SYSBOOT10]
ziju_ddr_init:
	add	r0, r0, r1
	mov	r1, #0x0		/* flags: 0->normal 1->pm */
	bl	init_registers		/* init PLL/DDRC/... */


copy_loop:				@ copy 32 bytes at a time					//循环拷贝u-boot到内存
	ldmia	r0!, {
   r3 - r10}		@ copy from source address [r0]
	stmia	r1!, {
   r3 - r10}		@ copy to target address [r1]
	cmp	r0, r2			@ until source end addreee [r2]
	ble	copy_loop

/* Set up the stack */		//设置堆栈
stack_setup:
	ldr	r0, _TEXT_BASE		@ upper 128 KiB: relocated uboot
	sub	r0, r0, #CONFIG_SYS_MALLOC_LEN @ malloc area
	sub	r0, r0, #CONFIG_SYS_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
	and	sp, sp, #~7		@ 8 byte alinged for (ldr/str)d

	ldr	pc, _start_armboot	@ jump to C code		//跳转到start_armboot函数执行
_start_armboot: .word start_armboot
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void start_armboot (void)
/* Pointer is writable since we allocated a register for it */
	gd = (gd_t*)(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t))
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