u-boot分析（2）

来源：互联网发布：网络吞吐率编辑：程序博客网时间：2024/06/06 00:11

前面已经准备好了sp指针，而且pc也指向了start_armboot，下面就该运行这个c函数了。

start_armboot()在lib_arm/board.c中，我想一行一行的分析，练习基本功。

void start_armboot (void)

首先分析参数和返回值（由于不是计算机专业毕业的，只能做些基础的分析），这个函数的返回值和参数都是空，它对系统的影响只能体现在对全局量的改变上。

272 {

273 init_fnc_t **init_fnc_ptr;

274 char *s;

275 #if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)

276 unsigned long addr;

277 #endif

init_fnc_t类型的定义在前面

233 typedef int (init_fnc_t) (void);

返回值是int，参数是void。int的返回值，应该是标记程序运行的结果状态。

279

280 gd = (gd_t*)(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

281

282 __asm__ __volatile__("": : :"memory");

284 memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

285 gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));

286 memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

288 gd->flags |= GD_FLG_RELOC;

290 monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;

结构体gd_t保存了一些全局信息，需要用到的时候才看

typedef struct global_data {

bd_t *bd;

unsigned long flags;

unsigned long baudrate;

unsigned long have_console;

unsigned long env_addr;

unsigned long env_valid;

unsigned long fb_base;

#ifdef CONFIG_VFD

unsigned char vfd_type;

#endif

#ifdef CONFIG_FSL_ESDHC

unsigned long sdhc_clk;

#endif

void **jt;

} gd_t;

其中成员bd_t是板子信息

typedef struct bd_info {

int bi_baudrate;

unsigned long bi_ip_addr;

struct environment_s *bi_env;

ulong bi_arch_number;

ulong bi_boot_params;

struct

{

ulong start;

ulong size;

} bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];

} bd_t;

从成员名字上就能看出各个的作用，其中有波特率，ip地址，环境参数，板子id，板子参数，内存等信息。

从_TEXT_BASE:

.word TEXT_BASE

.globl _armboot_start

_armboot_start:

.word _start

可以看出_armboot_start = _start = TEXT_BASE

而Config.mk (board\samsung\smdk2410):TEXT_BASE = 0x33F80000

所以_armboot_start = 0x33F80000

#define CONFIG_SYS_MALLOC_LEN (CONFIG_ENV_SIZE + 128*1024)

#define CONFIG_ENV_SIZE 0x10000

CONFIG_SYS_MALLOC_LEN = 64K + 128K = 192K

其中64K用来放环境变量，另外128K用来作为动态内存（malloc分配），看来u_boot只需要128K内存就可以了。

第280行指定gd存放地址

第285行指定gd的成员gd->bd存放地址

内存分配的一部分，如下图所示：

另外几个暂时不知道意思，用到时候再看

292 for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {

293 if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {

294 hang ();

295 }

296 }

init_sequence在同一文件的上面一点定义如下：

237 init_fnc_t *init_sequence[] = {

238 #if defined(CONFIG_ARCH_CPU_INIT)

239 arch_cpu_init,

240 #endif

241 board_init,

242 #if defined(CONFIG_USE_IRQ)

243 interrupt_init,

244 #endif

245 timer_init,

246 #ifdef CONFIG_FSL_ESDHC

247 get_clocks,

248 #endif

249 env_init,

250 init_baudrate,

251 serial_init,

252 console_init_f,

253 display_banner,

254 #if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)

255 print_cpuinfo,

256 #endif

257 #if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)

258 checkboard,

259 #endif

260 #if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C)

261 init_func_i2c,

262 #endif

263 dram_init,

264 #if defined(CONFIG_CMD_PCI) || defined (CONFIG_PCI)

265 arm_pci_init,

266 #endif

267 display_dram_config,

268 NULL,

269 };

第293行挨个运行其中初始化函数，每个函数都是没有参数的，返回值表示运行结果状态。

这里以文件include/configs/sbc2410x.h为线索。

1. board/sbc2410x/sbc2410x.c中

int board_init (void)

没有参数的函数，和前面分析的定义一样。

76 int board_init (void)

77 {

78 struct s3c24x0_clock_power * const clk_power =

79 s3c24x0_get_base_clock_power();

80 struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio();

83 clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;

86 clk_power->MPLLCON = ((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV);

89 delay (4000);

92 clk_power->UPLLCON = ((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV);

95 delay (8000);

98 gpio->GPACON = 0x007FFFFF;

99 gpio->GPBCON = 0x00044556;

100 gpio->GPBUP = 0x000007FF;

101 gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;

102 gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;

103 gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;

104 gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;

105 gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;

106 gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;

107 gpio->GPFCON = 0x000055AA;

108 gpio->GPFUP = 0x000000FF;

109 gpio->GPGCON = 0xFF95FF3A;

110 gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;

111 gpio->GPHCON = 0x0016FAAA;

112 gpio->GPHUP = 0x000007FF;

114 gpio->EXTINT0=0x22222222;

115 gpio->EXTINT1=0x22222222;

116 gpio->EXTINT2=0x22222222;

118

119 gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

121

122 gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;

124 icache_enable();

125 dcache_enable();

127 return 0;

128 }

这样子的函数，由于没有参数，返回值也只是反映运行的结果状态，很好懂。

总的来说，设置了时钟、gpio、gd->bd->bi_arch_number、gd->bd->bi_boot_params、打开数据和指令cache。

1.1 分析一下delay()这个函数

65 static inline void delay (unsigned long loops)

66 {

67 __asm__ volatile ("1:\n"

68 "subs %0, %1, #1\n"

69 "bne 1b":"=r" (loops):"0" (loops));

70 }

是个内联函数，没有返回值，参数是unsigned long，表示延时循环的次数。

内部是嵌入汇编，看不懂的话，看看《linux内核代码情景分析》第一章就没有问题了。

展开为汇编如下（这里假设loops变量存放在寄存器t0中）：

1：

subs t0, t0, #1 //运行t0 = t0 -1

bne 1b //如果t0 == 0结束，否则跳回标号1处，运行

一共运行loops次结束，用这个方式产生延时。如第89行的delay (4000)语句是延时cpu运行4000次上面指令的时间，和现实中我们熟悉的时间单位s,ms,us,ns等没有明确关系。

1.2 分析icache_enable()

<lib_arm/cache-cp15.c>

void icache_enable(void)

{

cache_enable(CR_I);

}

没有返回值，也没有参数，是个简单函数

static void cache_enable(uint32_t cache_bit)

{

uint32_t reg;

reg = get_cr();

cp_delay();

set_cr(reg | cache_bit);

}

static inline unsigned int get_cr(void)

{

unsigned int val;

asm("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 0 @ get CR" : "=r" (val) : : "cc");

return val;

}

cp15 register1 bit2 for dcache, bit12 for icache

static void cp_delay (void)

{

volatile int i;

for (i = 0; i < 100; i++)

nop();

}

#define nop() __asm__ __volatile__("mov\tr0,r0\t@ nop\n\t");

相当于mov r0 r0

r0 = r0没啥意义，浪费时间用的

static inline void set_cr(unsigned int val)

{

asm volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 0 @ set CR"

: : "r" (val) : "cc");

isb();

}

#define isb() __asm__ __volatile__ ("" : : : "memory")

相当于内存同步

设置cp15 register1 中 cache相应的位

1.3 void dcache_enable(void)

和icache_enable()一样

2. < cpu/arm920t/s3c24x0/timer.c>

int timer_init(void)

简单函数

52 int timer_init(void)

53 {

54 struct s3c24x0_timers *timers = s3c24x0_get_base_timers();

55 ulong tmr;

59 writel(0x0f00, &timers->TCFG0);

60 if (timer_load_val == 0) {

66 timer_load_val = get_PCLK() / (2 * 16 * 100);

67 timer_clk = get_PCLK() / (2 * 16);

68 }

70 lastdec = timer_load_val;

71 writel(timer_load_val, &timers->TCNTB4);

73 tmr = (readl(&timers->TCON) & ~0x0700000) | 0x0600000;

74 writel(tmr, &timers->TCON);

76 tmr = (tmr & ~0x0700000) | 0x0500000;

77 writel(tmr, &timers->TCON);

78 timestamp = 0;

80 return (0);

81 }

#define writel(v,a) __arch_putl(v,a)

#define __arch_putl(v,a) (*(volatile unsigned int *)(a) = (v))

可见本处理器是io和ram统一编制，直接取地址就可以了

本函数就是始终相关的初始化，简单，要结合寄存器手册看

3. <common/env_flash.c>

246 int env_init(void)

247 {

248 if (crc32(0, env_ptr->data, ENV_SIZE) == env_ptr->crc) {

249 gd->env_addr = (ulong)&(env_ptr->data);

250 gd->env_valid = 1;

251 return(0);

252 }

254 gd->env_addr = (ulong)&default_environment[0];

255 gd->env_valid = 0;

256 return (0);

257 }

简单函数

uint32_t ZEXPORT crc32 (uint32_t crc, const Bytef *p, uInt len)

{

return crc32_no_comp(crc ^ 0xffffffffL, p, len) ^ 0xffffffffL;

}

算出CRC校验值，比较是否正确。有兴趣的可以看看crc如何算出来的。

env_t *env_ptr = (env_t *)CONFIG_ENV_ADDR;

在include/configs/sbc2410x.h中可以算出CONFIG_ENV_ADDR的值

#define CONFIG_ENV_ADDR (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x0F0000)

#define CONFIG_SYS_FLASH_BASE PHYS_FLASH_1

#define PHYS_FLASH_1 0x00000000

这种情况下是0x0F0000，这个地址是属于flash

在0x0F0000处存放结构体env_t

typedef struct environment_s {

uint32_t crc;

unsigned char data[ENV_SIZE];

} env_t;

干啥用的，以后用的时候才能知道，也才需要知道

第254行，如果没有定义，就采用默认的。

默认的是default_environment，可以看到里面都是启动配置信息

4. <lib_arm/board.c>

125 static int init_baudrate (void)

126 {

127 char tmp[64];

128 int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));

129 gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)

130 ? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)

131 : CONFIG_BAUDRATE;

133 return (0);

134 }

第128行在上面的环境变量中查找baudrate字符串，看看有没有设置正确的波特率，有的话就设置上。

5. <drivers/serial/serial_s3c24x0.c>

163 int serial_init(void)

164 {

165 return serial_init_dev(UART_NR);

166 }

124 static int serial_init_dev(const int dev_index)

125 {

126 struct s3c24x0_uart *uart = s3c24x0_get_base_uart(dev_index);

128 #ifdef CONFIG_HWFLOW

129 hwflow = 0;

130 #endif

132

133 writel(0x07, &uart->UFCON);

134 writel(0x0, &uart->UMCON);

136

137 writel(0x3, &uart->ULCON);

138

142 writel(0x245, &uart->UCON);

144 #ifdef CONFIG_HWFLOW

145 writel(0x1, &uart->UMCON);

146 #endif

148

149 #if defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v1) || defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v2)

150

151 if (dev_index == 0 || dev_index == 1)

152 writel(0x10, &uart->UMCON);

153 #endif

154 _serial_setbrg(dev_index);

156 return (0);

157 }

94 void _serial_setbrg(const int dev_index)

95 {

96 struct s3c24x0_uart *uart = s3c24x0_get_base_uart(dev_index);

97 unsigned int reg = 0;

98 int i;

100

101 reg = get_PCLK() / (16 * gd->baudrate) - 1;

102

103 writel(reg, &uart->UBRDIV);

104 for (i = 0; i < 100; i++)

105 ;

106 }

初始化串口寄存器，相应的要看寄存器手册

6. <common/console.c>

522

523 int console_init_f(void)

524 {

525 gd->have_console = 1;

527 #ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE

528 if (getenv("silent") != NULL)

529 gd->flags |= GD_FLG_SILENT;

530 #endif

532 return 0;

533 }

设置gd->have_console，表示有console

7. <lib_arm/board.c>

136 static int display_banner (void)

137 {

138 printf ("\n\n%s\n\n", version_string);

139 debug ("U-Boot code: lX -> lX BSS: -> lX\n",

140 _armboot_start, _bss_start, _bss_end);

141 #ifdef CONFIG_MODEM_SUPPORT

142 debug ("Modem Support enabled\n");

143 #endif

144 #ifdef CONFIG_USE_IRQ

145 debug ("IRQ Stack: lx\n", IRQ_STACK_START);

146 debug ("FIQ Stack: lx\n", FIQ_STACK_START);

147 #endif

148

149 return (0);

150 }

打印信息

8. <board/sbc2410x/sbc2410x.c>

130 int dram_init (void)

131 {

132 gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;

133 gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;

135 return 0;

136 }

#define CONFIG_NR_DRAM_BANKS 1

#define PHYS_SDRAM_1 0x30000000

#define PHYS_SDRAM_1_SIZE 0x04000000

有64M内存，在0x30000000处

9. <lib_arm/board.c>

159 static int display_dram_config (void)

160 {

161 int i;

171 ulong size = 0;

173 for (i=0; i<CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {

174 size += gd->bd->bi_dram[i].size;

175 }

176 puts("DRAM: ");

177 print_size(size, "\n");

180 return (0);

181 }

打印出内存信息

原文见：http://blog.sina.com.cn/s/blog_559f6ffc0100mgw9.html