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U-Boot启动过程

发布时间:2020-12-15 06:14:46 所属栏目:百科 来源:网络整理
导读:U-Boot启动过程 转自:?http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=20519550do=blogid=1655893 尽管有了调试跟踪手段,甚至也可以通过串口打印信息了,但是不一定能够判断出错原因。如果能够充分理解代码的启动流程,那么对准确地解决和分析问题很有帮助。 开

U-Boot启动过程


转自:?http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=20519550&do=blog&id=1655893


尽管有了调试跟踪手段,甚至也可以通过串口打印信息了,但是不一定能够判断出错原因。如果能够充分理解代码的启动流程,那么对准确地解决和分析问题很有帮助。
开发板上电后,执行U-Boot的第一条指令,然后顺序执行U-Boot启动函数。函数调用顺序如图6.3所示。
看一下board/smsk2410/u-boot.lds这个链接脚本,可以知道目标程序的各部分链接顺序。第一个要链接的是 cpu/arm920t/start.o,那么U-Boot的入口指令一定位于这个程序中。下面详细分析一下程序跳转和函数的调用关系以及函数实现。
1.cpu/arm920t/start.S
这个汇编程序是U-Boot的入口程序,开头就是复位向量的代码。

_start: b?????? reset??????? //复位向量
?????? ldr?? pc,_undefined_instruction
?/* the actual reset code ?*/
reset: ???????? //复位启动子程序
?????? /* 设置CPU为SVC32模式 */
?????? mrs?? r0,cpsr
?????? bic?? r0,r0,#0x1f
?????? orr?? r0,#0xd3
?????? msr?? cpsr,r0
/* 关闭看门狗 */
?
/* 这些初始化代码在系统重起的时候执行,运行时热复位从RAM中启动不执行 */
#ifdef CONFIG_INIT_CRITICAL
?????? bl??? cpu_init_crit
#endif
relocate:?????????????? ??????? /* 把U-Boot重新定位到RAM */
?????? adr?? r0,_start????? ??? /* r0是代码的当前位置 */
?????? ldr?? r1,_TEXT_BASE????? /* 测试判断是从Flash启动,还是RAM */
?????? cmp???? r0,r1?????? ?? /* 比较r0和r1,调试的时候不要执行重定位 */
?????? beq???? stack_setup??? /* 如果r0等于r1,跳过重定位代码 */
?????? /* 准备重新定位代码 */
?????? ldr?? r2,_armboot_start
?????? ldr?? r3,_bss_start
?????? sub?? r2,r3,r2????? ??? /* r2 得到armboot的大小?? */
?????? add?? r2,r2????? ??? /* r2 得到要复制代码的末尾地址 */
copy_loop: /* 重新定位代码 */
?????? ldmia r0!,{r3-r10}?? /*从源地址[r0]复制 */
?????? stmia r1!,{r3-r10}?? /* 复制到目的地址[r1] */
?????? cmp?? r0,r2????????? /* 复制数据块直到源数据末尾地址[r2] */
?????? ble?? copy_loop
?????? /* 初始化堆栈等??? */
stack_setup:
?????? ldr?? r0,_TEXT_BASE????? ??? ??? /* 上面是128 KiB重定位的u-boot */
?????? sub?? r0,#CFG_MALLOC_LEN???? /* 向下是内存分配空间 */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
?????? sub?? sp,#12???? /* 为abort-stack预留3个字 */
clear_bss:
?????? mov ? r2,#0x00000000???? /* 清零 */
clbss_l:str r2,[r0]??????? /* bss段地址空间清零循环...? */
?????? add?? r0,#4
?????? bne?? clbss_l
?????? /* 跳转到start_armboot函数入口,_start_armboot字保存函数入口指针 */
_start_armboot: .word start_armboot???? //start_armboot 函数在 lib_arm/board.c 中实现
/* 关键的初始化子程序 */
cpu_init_crit:
……? //初始化CACHE,关闭MMU等操作指令
?????? /* 初始化RAM时钟。
??????? *? 因为内存时钟是依赖开发板硬件的,所以在 board 的相应目录下可以找到 memsetup.S 文件。
?????? */
?????? mov?? ip,lr
?????? bl??? memsetup ???????? //memsetup 子程序在 board/smdk2410/memsetup.S 中实现
?????? mov?? lr,ip
?????? mov?? pc,248)"> 2.lib_arm/board.c
start_armboot是U-Boot执行的第一个C语言函数,完成系统初始化工作,进入主循环,处理用户输入的命令。
?
void start_armboot (void)
{
?????? DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
?????? ulong size;
?????? init_fnc_t **init_fnc_ptr;
?????? char *s;
?????? /* Pointer is writable since we allocated a register for it */
?????? gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
?????? /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
?????? __asm__ __volatile__("": : :"memory");
?????? memset ((void*)gd,sizeof (gd_t));
?????? gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
?????? memset (gd->bd,sizeof (bd_t));
?????? monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;
?????? /* 顺序执行init_sequence数组中的初始化函数 */
?????? for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
????????????? if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
????????????????????? hang ();
????????? ????}
?????? }
?????? /*配置可用的Flash */
?????? size = flash_init ();
?????? display_flash_config (size);
?????? /* _armboot_start 在u-boot.lds链接脚本中定义 */
?????? mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
?????? /* 配置环境变量,重新定位 */
?????? env_relocate ();
?????? /* 从环境变量中获取IP地址 */
?????? gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
?????? /* 以太网接口MAC 地址 */
?????? ……
?????? devices_init ();? ??? /* 获取列表中的设备 */
?????? jumptable_init ();
?????? console_init_r (); ?? /* 完整地初始化控制台设备 */
?????? enable_interrupts (); /* 使能例外处理 */
?????? /* 通过环境变量初始化 */
?????? if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
?????????????? load_addr = simple_strtoul (s,NULL,16);
?????? /* main_loop()总是试图自动启动,循环不断执行 */
?????? for (;;) {
??????????????? main_loop (); ???? /*? 主循环函数处理执行用户命令 ?-- common/main.c */
?????? /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
}
3.init_sequence[]
init_sequence[]数组保存着基本的初始化函数指针。这些函数名称和实现的程序文件在下列注释中。
init_fnc_t *init_sequence[] = {
?????? cpu_init,???? ??? ??? /* 基本的处理器相关配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */
?????? board_init,??????????? /*? 基本的板级相关配置 ?-- board/smdk2410/smdk2410.c */
?????? interrupt_init,?? ???? /*? 初始化例外处理 ?-- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
?????? env_init,???? ??? ??? /* 初始化环境变量 -- common/cmd_flash.c */
?????? init_baudrate,??? ??? /* 初始化波特率设置 -- lib_arm/board.c */
?????? serial_init,????? ???? /*? 串口通讯设置 ?-- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
?????? console_init_f,?? ??? /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */
?????? display_banner,?? ??? /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
?????? dram_init,??????? ??? /* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c */
?????? display_dram_config,?/* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
?????? NULL,
};
?

U-BOOT start_armboot浅析

start_armboot浅析
ARM920t架构的CPU在完成基本的初始化后(ARM汇编代码),就进入它的C语言代码,而C语言代码的入口就是start_armboot,start_armboot在lib_arm/board.c中。start_armboot将完成以下工作。
1.全局数据结构的初始化
比如gd_t结构的初始化:
251???????? gd = (gd_t*)(_armboot_start – CFG_MALLOC_LEN – sizeof(gd_t));
_armboot_start是u-boot在RAM中的开始地址(对于u-boot最终搬移到RAM中运行的情况),CFG_MALLOC_LEN在include/configs/<board name>.h中定义。
?
bd_t结构的初始化:
272???????? gd->bd = (bd_t*)((char*)gd-sizeof(bd_t));
u-boot把bd_t结构紧接着gd_t结构存放。
?
内存分配的初始化
316???????? mem_malloc_init(_armboot_start-CFG_MALLOC_LEN);
经过以上的初始化后,u-boot在内存中的布局为(在底端为低地址)
-----------------------------
BSS
-----------------------------
U-BOOT TEXT/DATA
-----------------------------
CFG_MALLOC_LEN
-----------------------------
gd_t
-----------------------------
bd_t
-----------------------------
STACK
-----------------------------
U-Boot启动分析C语言部分(一)
?
?
本文还是以u-boot-1.1.4为例,以make smdk2410_config命令配置源代码之后进行分析。
对于C语言部分代码的调用出现在cpu/arm920t/start.S的第223行:
[code]
??????? ldr?pc,_start_armboot
?
_start_armboot:?.word start_armboot
[/code]
这里的start_armboot就是lib_arm/board.c中第207行的start_armboot()函数,由此U-Boot开始执行C语言部分的代码。
start_armboot()函数一开始首先是一个宏调用:
[code]
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
[/code]
这个宏的定义在include/asm-arm/global_data.h文件的第64行:
[code]
#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR???? register volatile gd_t *gd asm ("r8")
[/code]
大概的意思是声明一个指向gd_t结构体变量的指针gd,并固定使用寄存器r8来存放该指针。而对gd_t结构体的定义从上面的第36行开始:
[code]
typedef?struct?global_data {
??? bd_t??*bd;
??? unsigned long?flags;
??? unsigned long?baudrate;
??? unsigned long?have_console;?/* serial_init() was called */
??? unsigned long?reloc_off;?/* Relocation Offset */
??? unsigned long?env_addr;?/* Address? of Environment struct */
??? unsigned long?env_valid;?/* Checksum of Environment valid? */
??? unsigned long?fb_base;?/* base address of frame buffer */
#ifdef CONFIG_VFD
??? unsigned char?vfd_type;?/* display type */
#endif
#if 0
??? unsigned long?cpu_clk;?/* CPU clock in Hz!??*/
??? unsigned long?bus_clk;
??? unsigned long?ram_size;?/* RAM size */
??? unsigned long?reset_status;?/* reset status register at boot */
#endif
??? void??**jt;??/* jump table */
} gd_t;
[/code]
在lib_arm/board.c文件中之所以能够直接使用这个宏和gd_t结构体是因为包含了include/common.h头文件,在common.h的第115行包含了include/asm-arm/global_data.h头文件。
继续来看start_armboot()函数的执行。lib_arm/board.c第229行开始的一个for循环:
[code]
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
??? if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
??????? hang ();
??? }
}
[/code]
这里的init_sequence是定义在上面第190行处的一个指针数组:
[code]
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 */
??? dram_init,??/* configure available RAM banks */
??? display_dram_config,
#if defined(CONFIG_VCMA9) || defined (CONFIG_CMC_PU2)
??? checkboard,
#endif
??? NULL,
};
[/code]
数组类型init_fnc_t则是一个定义在第188行的函数指针类型:
[code]
typedef int (init_fnc_t) (void);
[/code]
由此可知,init_sequence[]数组当中的所有元素都是函数指针了,而这个for循环的作用就是遍历这个数组的所有元素,然后用“(*init_fnc_ptr)()”就依次调用了这些函数来进行初始化的工作

2.调用通用初始化函数
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
????????????? if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
???????????????????? hang ();
????????????? }
?????? }
init_sequence[]是init_fnc_t函数指针数组,这个数组包含了众多初始化函数,比如cpu_init,board_init等。
?
3.初始化具体设备
这一部分包括对Flash,LCD,网络的初始化等,例如
318?#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
?????? puts ("NAND:?");
?????? nand_init();??????????? /* go init the NAND */
#endif
?
367?devices_init();
?
386?#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900
?????? cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);
#endif


接上回,我们依次来看看init_sequence[]数组当中的各个元素。
?
首先是cpu_init()函数,定义于lib_arm/arm920t/cpu.c第88行。
?
接下来的board_init()函数定义于board/smdk2410/smdk2410.c第68行:

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?(U_M_PDIV?+?U_M_SDIV(8000/* set up the I/O ports */
????gpio>GPACON?=?0x007FFFFF;
????gpio>GPBCON?=?0x00044555>GPBUP?=?0x000007FF>GPCCON?=?0xAAAAAAAA>GPCUP?=?0x0000FFFF>GPDCON?>GPDUP?>GPECON?>GPEUP?>GPFCON?=?0x000055AA>GPFUP?=?0x000000FF>GPGCON?=?0xFF95FFBA>GPGUP?>GPHCON?=?0x002AFAAA>GPHUP?/* arch number of SMDK2410-Board */
????gd>bd>bi_arch_number?=?MACH_TYPE_SMDK2410/* adress of boot parameters */
????gd>bi_boot_params?=?0x30000100;

????icache_enable;
????dcache_enable;

????return?0;
}

interrupt_init()函数定义于cpu/arm920t/s3c24x0/interrupts.c第55行:

int?interrupt_init?{
????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&?~0x0700000|?0x600000|?0x500000;
????timestamp?return?(0}


4.初始化环境变量
环境变量在通用初始化函数里面,已经初始化一次(env_init),这里调用env_relocate对环境变量进行重新定位。在我的另一篇文章”U-BOOT ENV 实现”中有对环境变量实现的讨论。
?
5.进入主循环
当然start_armboot除了以上工作外,还完成其它的初始化工作,具体参考lib_arm/board.c,在一切准备就绪之后,就进入u-boot的主循环:
416?for (;;) {
????????????? main_loop ();
?????? }
main_loop的代码比较长,基本是就是执行用户的输入命令。
?

?
下内容来自笔者在中国Linux论坛Linux嵌入技术讨论区的张贴:x`"m
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  Uw/%#*
--------------------------------------------------------------------------------"
aaronwong: u-boot中代码的疑问(_armboot_start与_start)?12Gm
---------------------------=j
我使用的是u-boot-1.3.0-rc2。在cpu/pxa/start.S中,有如下的标号定义:?w'
_TEXT_BASE:?7B
.word TEXT_BASE /*uboot映像在SDRAM中的重定位地址,我设置为0xa170 0000 */?k&BnQf
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  A%
.globl _armboot_start?/'b&%
_armboot_start:?50m B8
.word _start /*_start是程序入口,链接完毕它的值应该是0xa170 0000=TEXT_BASE*/?2inlX
/* 这句话的意思应该是在_armboot_start标号处,保存了_start的值,也就是说,_armboot_start是存放_start的地址,该地址对应的存储单元内容是0xa170 0000*/?~1
/*??南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  [-S(
* These are defined in the board-specific linker script. 下面的定义与上面应该是一个意思。?y1sDB
*/??南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  ?Ud=F}
.globl _bss_start?W8
_bss_start:?4V1kfj
.word __bss_start?5`
======================?XM
按照上面的理解,__bss_start是uboot 的bss段起始地址,那么uboot映像的大小就是__bss_start - _start;在relocate代码段中计算uboot的大小时,也体现了这一点。?fHK'f0
实际上,_armboot_start并没有实际意义,它只是在"ldr r2,_armboot_start"中用來寻址_start的值而已,_bss_start也是一样的道理,真正有意义的应该是_start和 __bss_start本身。?;{I
但是,令我不解的是,在C入口函数start_armboot()中(对应文件为lib_arm/board.c),有如下代码:?=-yz!
void start_armboot (void)?6#F[C
{??南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  dCb
.........?*=
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t)); //第一句话?7
..........?xfw,
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start; //第二句话?=r1m,
...............?=cN^x+
mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN); //第三句话?W
..........??
}??南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  u
==============================================?v#HG/
按 照上面的理解,_armboot_start与_bss_start都是没有实际意义的,它们只是一个地址,有实际意义的是地址中的内容_start和 __bss_start(虽然也还是地址)。象第一句话,其“意图”很明显,是把gd作为全局数据结构体的指针,并初始化为“SDRAM中的uboot起 始地址(即TEXT_BASE)-CFG_MALLOC_LEN-全局数据结构体大小”。?<BgA
要 实现这个“意图”,应该是写成:gd = (gd_t*)(_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));或者gd = (gd_t*)(TEXT_BASE- CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));才对阿?用_armboot_start来作运算应该是没有任何意义才对!??#0gYd?
第二句话也是一样的道理,它的意图是要计算u-boot映像的大小,应该写成__bss_start - _start才对阿??@`PVq
我使用readelf工具查看编译所得到的uboot映像文件得到信息如下:?NK7,G
[aaronwong@localhost build]$ readelf -s u-boot|grep _start?G
1018: a1700048 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _bss_start?!Qgo}
1083: a1700044 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _armboot_start?W
1142: a1700000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _start?b9>
1197: a171b070 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start?m[<B2Q
上面我删除了与该讨论无关的包含“_start""t的标号信息。?&:gP
显 然,我前面的理解应该是正确的(_start=TEXT_BASE=0xa170 0000)。那么u-boot源代码中的monitor_flash_len=_bss_start - _armboot_start=0xa1700048 - 0xa1700044 = 4,有什么意义???p
迷茫中,期盼大虾指点迷津,谢谢~!!!?<
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  M6fJvX
--------------------------------------------------------------------------------%:#-
eltshan: [Re: aaronwong]9o22#P
-----------------Zi
1018: a1700048 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _bss_start?D3dY(
1083: a1700044 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _armboot_start?_mAq>
1142: a1700000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 1 _start?QNr+Pc
1197: a171b070 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start?+=
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  E-Y>
我想:?FCNh{M
_start所在的地址是a1700000,?eHEsMt
_armboot_start 所在的地址是a1700044,??
那么 根据这句:?7.Iy
_armboot_start: .word _start?}<U
所以_armboot_start的值应该是a1700000?w34ok:
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  gh
所以??南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  ka
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start = a171b070 - a1700000 = 1b070?~=w
而不是你说的 = 4?FYxAA@
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  *E*4z
以上个人意见.Q~St
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  ^p`Sc
--------------------------------------------------------------------------------Nkh
aaronwong: [Re: eltshan];DQlk5
-------------------p4
谢 谢,eltshan!你的理解是正确的,不过我看了之后还是没能想得很明白,因为我在想,按你所说,那么_start的值应该是多少呢?难道是“b reset”这条指令的机器码?所以我对ELF格式的u-boot映像文件作了反汇编,分析之后终于找到了症结所在。以下是部分分析过程,首先是反汇编:?24
arm-iwmmxt-linux-gnueabi-objectdump -D u-boot > u-boot.s?*{|(q#
并提取了monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;这条语句相关的反汇编代码如下:?
==============================?^o#c7
a1700044 <_armboot_start>:?b?
a1700044: a1700000 .word 0xa1700000?e{Zn
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  >
a1700048 <_bss_start>:?l#"{w
a1700048: a171b070 .word 0xa171b070?U3sK
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  !.
a171b070 <monitor_flash_len>:?R
a171b070: 00000000 .word 0x00000000?Q^$
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  MeE9
.....?m4
a1700f40: e59f41d0 ldr r4,[pc,#464] ; a1701118 <start_armboot+0x1dc>?lF-4
//r4=[a1701118]=a1700044?2/NL_;
.....?EW0Th
a1700f7c: e59f3198 ldr r3,#408] ; a170111c <start_armboot+0x1e0>?[T4Uwy
//r3=[a1700044]=a1700048?D
a1700f80: e5942000 ldr r2,[r4]?2/0N0
//r2=[a1700044]=a1700000?mV
a1700f84: e59f4194 ldr r4,#404] ; a1701120 <start_armboot+0x1e4>?bWFU
//r4=[a1701120]=a1719d24?#Bnq
a1700f88: e5933000 ldr r3,[r3]?*
//r3=[a1700048]=a171b070?<?
a1700f8c: e0623003 rsb r3,r2,r3?$e8I:
//r3= r3-r2 = a171b070-a1700000 = 1b070;?q|
a1700f90: e59f218c ldr r2,#396] ; a1701124 <start_armboot+0x1e8>?f1XV
//r2=[a1701124]=a171b070?}
a1700f94: e5823000 str r3,[r2]?h`lC]
//monitor_flash_len=[r2]=r3=1b070?mJT:HJ
......?=op4
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  9
a1701118: a1700044 .word 0xa1700044?Z0
a170111c: a1700048 .word 0xa1700048?fr3g(
a1701120: a1719d24 .word 0xa1719d24?EpcDe
a1701124: a171b070 .word 0xa171b070?XT&
========================================?:
上面//是我自己的注释。这表明,你的理解的确是正确的。?:}6
经过这个过程之后,我终于认识到自己的误解在哪里了。原来,我是把"汇编语言中LDR伪指令对符号的引用"与"C语言中对汇编程序中符号/常量/变量的引用"搞混淆了。我想说明以下几点:`[I
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  WY
(1) readelf以及u-boot.map和System.map所给出的符号表中符号的值,实际上是表示符号所在的地址,而不是指符号本身的值。?E?F'R
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(2) 汇编语言中没有指针的概念,因此对符号的引用是"赤裸裸"的。例如:?M"
==========?wM
.globl _armboot_start?J%
_armboot_start: .word _start?d_
ldr r2,_armboot_start?Kf
==========?,
实际上反汇编以后是:?466
============?;/g-oE
a1700044 <_armboot_start>:?}b
a1700044: a1700000 .word 0xa1700000?R
a1700074: e51f2038 ldr r2,#-56] ; a1700044 <_armboot_start>?b b}/4
============?[7A
也就是说,_armboot_start是一个地址0xa1700044,其中的内容是0xa1700000,上面对_armboot_start的引用是直接将其替换为其表示的地址0xa1700044,而非其中的内容0xa1700000。这就是"赤裸裸"的引用。?m
?南开大学嵌入式系统与信息安全实验室学术论坛 -- 我的论坛,我的天地  )bR;
(3) C语言则不同,对变量/符号/常量的引用必须要通过地址来寻址,不管是全局变量还是局部变量,不同的是局部变量在生命期结束后,所占的地址空间会被释放而 已。即使是函数调用时的参数传递,虽然是将实参的值"拷贝"给形参,但"拷贝"的过程也是通过实参和形参的地址来对两者进行访问的。?p
所 以,在C语言中的 "monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start" 这句话中对_armboot_star的引用,实际上是把它用作了指针,把它作为访问对象的地址来使用,通过这个地址即a1700044 来访问对应存储空间所存放的内容亦即0xa1700000,_bss_start也是同样的道理。所以这句话实际上是monitor_flash_len =[a1700048]-[0xa1700044]=a171b070-a1700000 = 1b070,这样就得到了正确的结果。?eNe#ij
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现 在,我们再回答最前面的问题:_start的值是什么?_start表示地址0xa1700000 ,在汇编语言中,对_start的"绝对引用"(这里是与用相对寻址进行跳转进行区别)就是将其替换为0xa1700000,但其中存放的内容的的确确就 是"b reset"这条指令的机器码,所以如果在C语言中引用_start,得到的结果反而就是这个指令的机器码了。其实这个问题很简单,只是和C语言的引用搅 在一起,一些概念被偷换了而已。?*
?

由汇编部分转入C语言后第一个执行这个文件中的start_armboot?)函数。

部分代码分析如下:

typedef?int?(init_fnc_t(void;?// 定义函数类型

// 下面为初始化函数定义
init_fnc_t?*init_sequence[]?=?{
?cpu_init,?// cp/pxa/cpu.c文件.
?board_init?执行board相关的初始化.
?interrupt_init?中断初始化.
?env_init?/*?initialze baudrate settings?*/
?serial_init*?serial communications setup?/
?console_init_f*?stage 1 init?of?console?/
?display_banner*?say that we are here?/
?dram_init*?configure available RAM banks?/
?display_dram_configif?defined(CONFIG_VCMA9)
?checkboardendif
?NULL;

// 在start_armboot)函数中实现如下代码.
for?(init_fnc_ptr?=?init_sequence;?*init_fnc_ptr++init_fnc_ptr)?{
??!)?{
???hang?;
??}
?}

?接下来就是一些系统中用到的环境,变量等初始化,最后进入主循环, 下面是具体分析:
;

init_fnc_t?*?basic cpu dependent setup?/
?board_init*?basic board dependent setup?/
?interrupt_init*?set up exceptions?/
?env_init*?initialize environment?/
?init_baudrate;

// 全局数据结构信息
struct?global_data {
?bd_t?*bd;?// 开发板相关参数
?unsigned long flags;
?unsigned long baudrate;?// 串行口通讯速率
?unsigned long have_console;?// console_init_f)中使用控制台
?unsigned long reloc_off;?// Relocation Offset
?unsigned long env_addr;?// Address?of?Environment?struct
?unsigned long env_valid;?// Checksum?of?Environment valid?
?unsigned long fb_base;?// base address?of?frame buffer
?void?*jt;?// jumptable_init)初始化
} gd_t;

// 开发板相关的信息
struct?bd_info {
????int?bi_baudrate;?// serial通讯接口的速率
????unsigned long bi_ip_addr;?// 本机IP地址
????unsigned char bi_enetaddr[6];?// MAC地址
????struct?environment_s?*bi_env;?// 环境变量
????ulong bi_arch_number;?// 开发板ID
/*
???该变量标识每一种开发板相关的ID号:
gd=?MACH_TYPE_MAINSTONE;

??该值将传递给内核?那么内核启动解压缩完成后将出现”Error:?a”错误.?由于本开发板内核是从Intel的mainstone开发板内核修改而来?故这里将ARCH设置为MACH_TYPE_MAINSTONE/
????ulong bi_boot_params;?// Uboot传递给linux内核的参数保存地址
/*
?该变量在board/psbec270/psbec270.c中的int board_init)中赋值=?0xA0000100;
该变量保存了Uboot传递给linux的参数的地址
head.s文件中没有对传递进来的参数进行处理.c文件中的
start_kernel函数中/
????struct?// RAM configuration
????{
??ulong start;
??ulong?size;
????} bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS;
?????/*
??????SDram设置?由宏定义
????CONFIG_NR_DRAM_BANKS决定.
??????board/psbec270/psbec270.c文件中dram_init)执行RAM初始化?
???????int?dram_init)
????gd>bi_dram[0.start?=?PHYS_SDRAM_1;
????gd.size?=?PHYS_SDRAM_1_SIZE;
?????/
} bd_t;

void start_armboot?)
{
?DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
?// #define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t?*gd asm?("r8")
?
?ulong?;
?init_fnc_t?;
?char?*s;

?// gd分配内存在空闲区(直接地址引用)
?gd?(gd_t(_armboot_start?-?CFG_MALLOC_LEN?-?sizeof;
?/*?compiler optimization barrier needed?for?GCC?>=?3.4?/
?__asm__ __volatile__"":?:"memory";
// 给gd分配内存?属于空闲内存.
?memset?)gd?sizeof?;?
// bd分配内存在空闲区)
?gd>bd?(bd_t(char)gd?;?
?memset?(gd;

?monitor_flash_len?=?_bss_start?-?_armboot_start;/?受监控flash空间大小
?
?// 初始化函数?其中有几个是开发板相关的.
?;
??}
?}

?/*?configure available FLASH banks?/
?=?flash_init?;?// flash初始化
?display_flash_config?;

?/*?armboot_start is defined?in?the board-specific linker script?/
?// malloc使用的内存空间
?mem_malloc_init?-?CFG_MALLOC_LEN;

// 如果有nandflash的话就在下面的代码中进行初始化.
#(CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
?puts?"NAND:";
?nand_init;?/*?go init the NAND?/
#endif
?env_relocate?;?// 执行环境初始化
?
?gd>bi_ip_addr?=?getenv_IPaddr?"ipaddr";?// 环境变量中获得本机IP
?
?// 获得Mac地址
?{
??int?i;
??ulong reg;
??char?*e;
??uchar tmp[64;

??i?=?getenv_r?"ethaddr"(tmp;
??s?(i?>?0??tmp?:?NULL;

??(reg?;?reg?<?6+reg)?{
???gd>bi_enetaddr[reg=?s???simple_strtoul?(s?16:?0;
???)
????s???e?+?1?:?e;
??}
?}

?devices_init?;?// 设备初始化
?jumptable_init?;?// 给gd>jt分配内存;?// fully init console as a device

?enable_interrupts?*?Initialize from environment?(s?=?getenv?"loadaddr"=?NULL)?{
??load_addr?=?simple_strtoul?;
?}
?"bootfile")?{
??copy_filename?(BootFile;
?}

?board_late_init?*?main_loop)?can return to retry autobootif?so just run it again.?)?{ // 进入主循环后等待命令
??main_loop?;
?}
?/*?NOTREACHED?-?no way?out?of?command?loop?except booting?/ }

(编辑:李大同)

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