其实前面我学习韦神的书的时候，学习过uboot，知道分为两个阶段。期间对这个uboot的源码没有了解深入。最近坐AVB校验，需要uboot到kernel的这个过程。这里再学习一下。
与大多数BootLoader一样，uboot的启动过程分为BL1和BL2两个阶段。
BL1阶段通常是开发板的配置等设备初始化代码，需要依赖依赖于SoC体系结构，通常用汇编语言来实现；
BL2阶段主要是对外部设备如网卡、Flash等的初始化以及uboot命令集等的自身实现，通常用C语言来实现。
（这里不要和ATF的BL1搞混了哈）
uboot的BL1阶段代码通常放在start.s文件中，用汇编语言实现，其主要代码功能如下：
（1） 指定uboot的入口。在链接脚本uboot.lds中指定uboot的入口为start.S中的_start。
（2）设置异常向量(exception vector)
（3）关闭IRQ、FIQ，设置SVC模式
（4）关闭L1 cache、设置L2 cache、关闭MMU
（5）根据OM引脚确定启动方式
（6）在SoC内部SRAM中设置栈
（7）lowlevel_init（主要初始化系统时钟、SDRAM初始化、串口初始化等）
（8）设置开发板供电锁存
（9）设置SDRAM中的栈
（10）将uboot从SD卡拷贝到SDRAM中
（11）设置并开启MMU
（12）通过对SDRAM整体使用规划，在SDRAM中合适的地方设置栈
（13）清除bss段，远跳转到start_armboot执行，BL1阶段执行完
start_armboot函数位于lib_arm/board.c中，是C语言开始的函数，也是BL2阶段代码中C语言的 主函数，同时还是整个u-boot（armboot）的主函数，BL2阶段的主要功能如下：
（1）规划uboot的内存使用
（2）遍历调用函数指针数组init_sequence中的初始化函数
（3）初始化uboot的堆管理器mem_malloc_init
（4）初始化SMDKV210开发板的SD/MMC控制器mmc_initialize
（5）环境变量重定位env_relocate
（6）将环境变量中网卡地址赋值给全局变量的开发板变量
（7）开发板硬件设备的初始化devices_init
（8）跳转表jumptable_init
（9）控制台初始化console_init_r
（10）网卡芯片初始化eth_initialize
（11）uboot进入主循环main_loop
这里主要对第二个阶段BL2进行一个分析。
start_armboot函数的主要功能如下：
（1）遍历调用函数指针数组init_sequence中的初始化函数
依次遍历调用函数指针数组init_sequence中的函数，如果有函数执行出错，则执行hang函数，打印出”### ERROR ### Please RESET the board ###”，进入死循环。
（2）初始化uboot的堆管理器mem_malloc_init
（3）初始化SMDKV210的SD/MMC控制器mmc_initialize
（4）环境变量重定位env_relocate
（5）将环境变量中网卡地址赋值给全局变量的开发板变量
（6）开发板硬件设备的初始化devices_init
（7）跳转表jumptable_init
（8）控制台初始化console_init_r
（9）网卡芯片初始化eth_initialize
（10）uboot进入主循环main_loop
1、第二阶段的函数入口： start_armboot(void)
void start_armboot (void)
{
init_fnc_t **init_fnc_ptr;
char *s;
#ifndef CFG_NO_FLASH
ulong size;
#endif
#if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
unsigned long addr;
#endif
/* Pointer is writable since we allocated a register for it */
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)); //gd结构体内所有信息，最终会传递给Linux内核//
/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
__asm__ __volatile__("": : :"memory");
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) { / /这里for循环的是一个函数接口数组：
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
/*板子初始化函数数组，函数被按照顺序调用*/
init_fnc_t *init_sequence[] = {
cpu_init, /* basic cpu dependent setup */
board_init, /* basic board dependent setup */
interrupt_init, /* set up exceptions */
env_init, /* initialize environment */
init_baudrate, /* initialze baudrate settings */
serial_init, /* serial communications setup */
console_init_f, /* stage 1 init of console */
display_banner, /* say that we are here */
#if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)
print_cpuinfo, /* display cpu info (and speed) */
#endif
#if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)
checkboard, /* display board info */
#endif
dram_init, /* configure available RAM banks */
display_dram_config,
NULL,
};
/
2、cpu_init()对CPU的IRQ和FIQ堆栈初始化
此函数在./cpu/armxxx/cpu.c里
int cpu_init (void)
{
/*
* setup up stacks if necessary
*/
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
IRQ_STACK_START = _armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;
FIQ_STACK_START = IRQ_STACK_START - CONFIG_STACKSIZE_IRQ;
#endif
return 0;
}
//
3、 board_init()对CPU的系统时钟、GPIO口和串口的初始化
此函数在./board/xxx/xxx.上
int board_init (void)
{
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();
/* to reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */
clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;
/* configure MPLL */
clk_power->MPLLCON = ((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV);
/* some delay between MPLL and UPLL */
delay (4000);
/* configure UPLL */
clk_power->UPLLCON = ((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV);
/* some delay between MPLL and UPLL */
delay (8000);
/* set up the I/O ports */
gpio->GPACON = 0x007FFFFF;
gpio->GPBCON = 0x00044556;
gpio->GPBUP = 0x000007FF;
gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPFCON = 0x000055AA;
gpio->GPFUP = 0x000000FF;
gpio->GPGCON = 0xFF95FF3A;
gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPHCON = 0x0016FAAA;
gpio->GPHUP = 0x000007FF;
gpio->EXTINT0=0x22222222;
gpio->EXTINT1=0x22222222;
gpio->EXTINT2=0x22222222;
/* arch number of SMDK2410-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
/* adress of boot parameters */
gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;
icache_enable(); //地址总线高速缓存区使能//
dcache_enable(); //数据总线高速缓存区使能//
return 0;
}
串口通信初始化，函数在/cpu/armxxx/xxx/serial.c里
void serial_setbrg (void)
{
S3C24X0_UART * const uart = S3C24X0_GetBase_UART(UART_NR);
int i;
unsigned int reg = 0;
/* value is calculated so : (int)(PCLK/16./baudrate) -1 */
reg = get_PCLK() / (16 * gd->baudrate) - 1;
/* FIFO enable, Tx/Rx FIFO clear */
uart->UFCON = 0x07;
uart->UMCON = 0x0;
/* Normal,No parity,1 stop,8 bit */
uart->ULCON = 0x3;
/*
* tx=level,rx=edge,disable timeout int.,enable rx error int.,
* normal,interrupt or polling
*/
uart->UCON = 0x245;
uart->UBRDIV = reg;
#ifdef CONFIG_HWFLOW
uart->UMCON = 0x1; /* RTS up */
#endif
for (i = 0; i < 100; i++);
}
/*
* Initialise the serial port with the given baudrate. The settings
* are always 8 data bits, no parity, 1 stop bit, no start bits.
*
*/
int serial_init (void)
{
serial_setbrg ();
return (0);
}
//
4、 interrupt_init()配置启动定时器4中断，10ms一次
此函数在./cpu/armxxx/xxx/interupts.c上
int interrupt_init (void)
{
S3C24X0_TIMERS * const timers = S3C24X0_GetBase_TIMERS();
/* use PWM Timer 4 because it has no output */
/* prescaler for Timer 4 is 16 */
timers->TCFG0 = 0x0f00;
if (timer_load_val == 0)
{
/*
* for 10 ms clock period @ PCLK with 4 bit divider = 1/2
* (default) and prescaler = 16. Should be 10390
* @33.25MHz and 15625 @ 50 MHz
*/
timer_load_val = get_PCLK()/(2 * 16 * 100);
}
/* load value for 10 ms timeout */
lastdec = timers->TCNTB4 = timer_load_val;
/* auto load, manual update of Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x600000;
/* auto load, start Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x500000;
timestamp = 0;
return (0);
}
//
5、 env_init()配置检查可用的FLASH
此函数在./common/env_flash.c里
int env_init(void)
{
int crc1_ok = 0, crc2_ok = 0;
uchar flag1 = flash_addr->flags; //用来判断FLASH是否是空的
uchar flag2 = flash_addr_new->flags; .
ulong addr_default = (ulong)&default_environment[0];
ulong addr1 = (ulong)&(flash_addr->data);
ulong addr2 = (ulong)&(flash_addr_new->data);
#ifdef CONFIG_OMAP2420H4
int flash_probe(void);
if(flash_probe() == 0)
goto bad_flash;
#endif
/*对待用的新地址进行CRC校验*/
crc1_ok = (crc32(0, flash_addr->data, ENV_SIZE) == flash_addr->crc);
crc2_ok = (crc32(0, flash_addr_new->data, ENV_SIZE) == flash_addr_new->crc);
if (crc1_ok && ! crc2_ok) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 1;
} else if (! crc1_ok && crc2_ok) {
gd->env_addr = addr2;
gd->env_valid = 1;
} else if (! crc1_ok && ! crc2_ok) {
gd->env_addr = addr_default;
gd->env_valid = 0;
} else if (flag1 == ACTIVE_FLAG && flag2 == OBSOLETE_FLAG) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 1;
} else if (flag1 == OBSOLETE_FLAG && flag2 == ACTIVE_FLAG) {
gd->env_addr = addr2;
gd->env_valid = 1;
} else if (flag1 == flag2) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 2;
} else if (flag1 == 0xFF) {
gd->env_addr = addr1;
gd->env_valid = 2;
} else if (flag2 == 0xFF) {
gd->env_addr = addr2;
gd->env_valid = 2;
}
#ifdef CONFIG_OMAP2420H4
bad_flash:
#endif
return (0);
}
//
6、 init_baudrate()初始化配置串口波特率，递交给内核启动变量
此函数位置在./lib_xxx/board.c
static int init_baudrate (void)
{
char tmp[64]; /* long enough for environment variables */
int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));
gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)
? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
: CONFIG_BAUDRATE;
return (0);
}
//
7、 console_init_f()向Linux内核递交串口控制台信息
此函数在./common/console.c
int console_init_f (void)
{
gd->have_console = 1;
#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
if (getenv("silent") != NULL)
gd->flags |= GD_FLG_SILENT;
#endif
return (0);
}
///
8、 dram_init()函数定义了板子的内存地址与大小等信息，并向内核递交
此函数在./board/sbc2410x/sbc2410x.c
int dram_init (void)
{
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
return 0;
}
///
9、 main_loop()引导启动Linux内核的真正函数
此函数在./common/main.c
这里面其实是启动了U-BOOT的控制台指令集，提供u-boot的各种功能包括引导启动内核
main_loop()引导启动Linux内核的真正函数，这个main_loop()才是我最关注的函数。
这一步找到了我想要的关注点，就是main_loop()函数。
参考链接：
https://blog.csdn.net/weixin_40639467/article/details/122506413
https://blog.51cto.com/u_15169172/2710568