系统移植之uboot源代码简要分析（2）

经过上一篇系统移植之uboot源代码简要分析（1）对uboo进行分析后，我们知道BootLoader的第二阶段启动（BL2）从start_armboot处开始执行，start_armboot函数定义在“lib_arm/board.c”中

void start_armboot (void){    init_fnc_t **init_fnc_ptr;    char *s;    int mmc_exist = 0;    ...    for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {        if ((*init_fnc_ptr)() != 0) /*返回值必须为0，否则初始化失败，系统初始化终止*/         {            hang ();        }    }

init_fnc_t **init_fnc_ptr是一个二级指针，指向的内容为以下的数组init_sequence，该数组存储的是各类初始化函数的地址，start_armboot通过
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr)
循环逐个调用init_sequence数组中的初始化函数，完成对系统的初始化。

init_fnc_t *init_sequence[] = {    cpu_init,       /* basic cpu dependent setup */#if defined(CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT)    reloc_init,     /* Set the relocation done flag, must                   do this AFTER cpu_init(), but as soon                   as possible */#endif    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#if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C)    init_func_i2c,#endif    dram_init,      /* configure available RAM banks */    display_dram_config,    NULL,};

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另外，我们在start_armboot函数中可以见到很多个“gd_t”类型，该类型是定义于“include/asm-arm/globle_data.h”，是uboot的全局变量类型，

typedef struct  global_data {    bd_t        *bd;    unsigned long   flags;    unsigned long   baudrate;    ...    void        **jt;       /* jump table */} gd_t;

在include/asm-arm/globle_data.h的最后，我们发现一段比较难懂的C语句

#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR     register volatile gd_t *gd asm ("r8")

这句话的意思是指定R8保存变量gd的地址，并声明该值是volatile（易变的），然后用“DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR”表示它。
在gd_t类型结构体中，我们需要重点关注“bd_t”这个类型结构体（开发板信息结构体），它与我们的移植的关联很大。这个结构体定义在“include/asm-arm/uboot.h”中↓

typedef struct bd_info {    int         bi_baudrate;    /* serial console baudrate （串口控制台波特率）*/    unsigned long   bi_ip_addr; /* IP Address */    unsigned char   bi_enetaddr[6]; /* Ethernet adress */    struct environment_s           *bi_env;    ulong           bi_arch_number; /* unique id for this board （机器码，即开发板ID，当且仅当ID在内核中存在且正确时候，才可进行启动）*/    ulong           bi_boot_params; /* where this board expects params  uboot传递给内核的参数的地址*/    struct              /* RAM configuration DRAM的起始地址和大小*/    {    ulong start;    ulong size;    }bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];            /*CONFIG_NR_DRAM_BANKS是允许的DRAM的数量*/#ifdef CONFIG_HAS_ETH1    /* second onboard ethernet port */    unsigned char   bi_enet1addr[6];#endif} bd_t;/*开发板信息结构体*/

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回到start_armboot函数

经过for循环调用各个初始化函数完成基础硬件的初始化，以及SOC的其他初始化（此处不累赘，对我们理解uboot启动流程没有太大影响）之后，程序进入”main_loop()”
main_loop函数定义于：common/main.c

/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */    for (;;) {        main_loop ();    }

main_loop的执行流程：

我们知道BootLoader有两种启动流程
1. 启动加载（boot loading）模式：
常用于已发布的产品上，整个过程不需要用户介入。
2. 下载（downloading）模式：
开发人员可以使用各种命令，通过串口连接或者网络连接等通信手段从主机（host）下载文件。常用协议：x/y/z modem协议、TFTP、nfs协议、USB。

进入main_loop后，执行流程如上图main_loop的执行流程所示。
函数首先读取环境参数bootdelay和bootcmd，然后判断bootdelay秒内串口是否有输入，
1>有输入，进入downloading模式
2>无输入，进入boot loading模式，启动加载内核；
~（启动内核–>是通过环变量bootcmd中存放的内核相关启动命令来启动内核的，这些命令有以下一些：
print（printenv）：打印环境变量；
set（setenv）：设置环境变量
saveenv：保存环境变量；
tftp：通过TFTP服务下载TFTP服务器目录下的文件到内存中
go：执行内存中的二进制代码
bootm：启动内存中的内核镜像文件zImage
…
）
那么这些内核启动命令是如何定义的呢？↓

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内核启动命令定义于“include/command.h”中，类型定义方式如下

/* uboot命令结构体 */struct cmd_tbl_s {    char        *name;      /* Command Name 命令名     */    int     maxargs;    /* maximum number of arguments命令最大参数个数  */    int     repeatable; /* autorepeat allowed?  重复次数    */                    /* Implementation function 命令处理函数   */    int     (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);    char        *usage;     /* Usage message    (short)简单使用信息   */#ifdef  CFG_LONGHELP    char        *help;      /* Help  message    (long)详细帮助信息    */#endif#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE    /* do auto completion on the arguments */    int     (*complete)(int argc, char *argv[], char last_char, int maxv, char *cmdv[]);#endif};/*将uboot命令结构体声明为cmd_tbl_t*/typedef struct cmd_tbl_s    cmd_tbl_t; 

好，接下来我们分析启动命令具体是如何定义的

/* * Command Flags: */#define CMD_FLAG_REPEAT 0x0001  /*repeat last command       */#define CMD_FLAG_BOOTD  0x0002  /* command is from bootd    *//*  *1.这段宏定义具体意思：如果Struct_Section没被使用（unused），则 *将Struct_Section连接到启动命令段(".u_boot_cmd")中 **.u_boot_cmd定义于链接脚本uboot.lds中* */#define Struct_Section  __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))#ifdef  CFG_LONGHELP    /*如果定义了详细帮助信息*//* *2.定义一个带参宏U_BOOT_CMD，表示后面的定义 *2.1)"##"连接符号，表示将__u_boot_cmd和name连接成为__u_boot_cmd_name *2.2)Struct_Section 将“__u_boot_cmd_name”到“.u_boot_cmd”启动代码段 */#define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) \cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section = {#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}/**/#else   /* no long help info 没有详细帮助信息 */#define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) \cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section = {#name, maxargs, rep, cmd, usage}#endif  /* CFG_LONGHELP */

到”common/command.c”中可以查看具体定义了哪些命令。

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我们再来看看“bootm”命令具体是如何启动内存中的内核镜像文件zImage的。

bootm命令定义在“common/cmd_bootm.c”
因为uboot是通用型BootLoader，可知uboot可以支持多种操作系统的启动，因此bootm命令需要根据具体操作系统分支执行，

switch (os) {    default:            /* handled by (original) Linux case */    case IH_OS_LINUX:#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE        fixup_silent_linux();#endif        do_bootm_linux (cmdtp, flag, argc, argv, &images);        break;...#ifdef CONFIG_ARTOS    case IH_OS_ARTOS:        do_bootm_artos (cmdtp, flag, argc, argv, &images);        break;#endif    }

我们使用是操作系统为Linux，选择分支为“IH_OS_LINUX”，接下来调用“do_bootm_linux (cmdtp, flag, argc, argv, &images);”进行启动。
do_bootm_linux函数定义于lib_arm/bootm.c 中

void do_bootm_linux (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[],             bootm_headers_t *images){    ulong   initrd_start, initrd_end;    ulong   ep = 0;    bd_t    *bd = gd->bd;    char    *s;    int machid = bd->bi_arch_number;      /*获取机器ID*/    void    (*theKernel)(int zero, int arch, uint params);    int ret;    ...    cleanup_before_linux ();    /*     *将参数：0，机器ID，uboot传递给内核的参数的地址     *传递thekernel函数，进而启动内核。     */    theKernel (0, machid, bd->bi_boot_params);    /*     *至此，uboot的全部工作完成，接下来由内核接管系统。     */    /* does not return */    return;error:    do_reset (cmdtp, flag, argc, argv);    return;}

系统移植之uboot源代码简要分析如上，与各位道嵌友交流，若有谬误还望指教，谢谢！