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uboot第二阶段代码


/* * (C) Copyright 2002-2006 * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de. * * (C) Copyright 2002 * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com> * Marius Groeger <mgroe

ger@sysgo.de> * * See file CREDITS for list of people who contributed to this * project. * * This program is free software; you can redistribute it and/or * modify it under the terms of the GNU General Public License as * published by the Free Software Foundation; either version 2 of * the License, or (at your option) any later version. * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the * GNU General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU General Public License * along with this program; if not, write to the Free Software * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, * MA 02111-1307 USA */ /* * To match the U-Boot user interface on ARM platforms to the U-Boot * standard (as on PPC platforms), some messages with debug character * are removed from the default U-Boot build. * * Define DEBUG here if you want additional info as shown below * printed upon startup: * * U-Boot code: 00F00000 -> 00F3C774 BSS: -> 00FC3274 * IRQ Stack: 00ebff7c * FIQ Stack: 00ebef7c */ #include <common.h> #include <command.h> #include <malloc.h> #include <stdio_dev.h>

#include <timestamp.h> #include <version.h> #include <net.h> #include <serial.h> #include <nand.h> #include <onenand_uboot.h> #include <mmc.h> #ifdef CONFIG_BITBANGMII #include <miiphy.h> #endif #ifdef CONFIG_DRIVER_SMC91111 #include "../drivers/net/smc91111.h" #endif #ifdef CONFIG_DRIVER_LAN91C96 #include "../drivers/net/lan91c96.h" #endif DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR; ulong monitor_flash_len; #ifdef CONFIG_HAS_DATAFLASH extern int AT91F_DataflashInit(void); extern void dataflash_print_info(void); #endif #ifndef CONFIG_IDENT_STRING #define CONFIG_IDENT_STRING "" #endif const char version_string[] = U_BOOT_VERSION" (" ")"CONFIG_IDENT_STRING;

U_BOOT_DATE

"

-

"

U_BOOT_TIME

#ifdef CONFIG_DRIVER_RTL8019 extern void rtl8019_get_enetaddr (uchar * addr); #endif #if defined(CONFIG_HARD_I2C) || \ defined(CONFIG_SOFT_I2C) #include <i2c.h> #endif

/************************************************************************ * Coloured LED functionality ************************************************************************ * May be supplied by boards if desired */ void inline __coloured_LED_init (void) {} void coloured_LED_init (void) __attribute__((weak, alias("__coloured_LED_init"))); void inline __red_LED_on (void) {} void red_LED_on (void) __attribute__((weak, alias("__red_LED_on"))); void inline __red_LED_off(void) {} void red_LED_off(void) __attribute__((weak, alias("__red_LED_off"))); void inline __green_LED_on(void) {} void green_LED_on(void) __attribute__((weak, alias("__green_LED_on"))); void inline __green_LED_off(void) {} void green_LED_off(void) __attribute__((weak, alias("__green_LED_off"))); void inline __yellow_LED_on(void) {} void yellow_LED_on(void) __attribute__((weak, alias("__yellow_LED_on"))); void inline __yellow_LED_off(void) {} void yellow_LED_off(void) __attribute__((weak, alias("__yellow_LED_off"))); void inline __blue_LED_on(void) {} void blue_LED_on(void) __attribute__((weak, alias("__blue_LED_on"))); void inline __blue_LED_off(void) {} void blue_LED_off(void) __attribute__((weak, alias("__blue_LED_off"))); /************************************************************************ * Init Utilities * ************************************************************************ * Some of this code should be moved into the core functions, * or dropped completely, * but let's get it working (again) first... */ #if defined(CONFIG_ARM_DCC) && !defined(CONFIG_BAUDRATE) #define CONFIG_BAUDRATE 115200 #endif 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); } static int display_banner (void) { printf ("\n\n%s\n\n", version_string); debug ("U-Boot code: %08lX -> %08lX BSS: -> %08lX\n", _armboot_start, _bss_start, _bss_end); #ifdef CONFIG_MODEM_SUPPORT debug ("Modem Support enabled\n"); #endif #ifdef CONFIG_USE_IRQ debug ("IRQ Stack: %08lx\n", IRQ_STACK_START); debug ("FIQ Stack: %08lx\n", FIQ_STACK_START); #endif return (0); } /* * WARNING: this code looks "cleaner" than the PowerPC version, but * has the disadvantage that you either get nothing, or everything. * On PowerPC, you might see "DRAM: " before the system hangs - which * gives a simple yet clear indication which part of the * initialization if failing. */ static int display_dram_config (void) { int i; #ifdef DEBUG puts ("RAM Configuration:\n"); for(i=0; i<CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) { printf ("Bank #%d: %08lx ", i, gd->bd->bi_dram[i].start); print_size (gd->bd->bi_dram[i].size, "\n"); } #else ulong size = 0; for (i=0; i<CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) { size += gd->bd->bi_dram[i].size; }

puts("DRAM: "); print_size(size, "\n"); #endif return (0); } #ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH static void display_flash_config (ulong size) { puts ("Flash: "); print_size (size, "\n"); } #endif /* CONFIG_SYS_NO_FLASH */ #if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C) static int init_func_i2c (void) { puts ("I2C: "); i2c_init (CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SLAVE); puts ("ready\n"); return (0); } #endif #if defined(CONFIG_CMD_PCI) || defined (CONFIG_PCI) #include <pci.h> static int arm_pci_init(void) { pci_init(); return 0; } #endif /* CONFIG_CMD_PCI || CONFIG_PCI */ /* * Breathe some life into the board... * * Initialize a serial port as console, and carry out some hardware * tests. * * The first part of initialization is running from Flash memory; * its main purpose is to initialize the RAM so that we * can relocate the monitor code to RAM. */

/* * All attempts to come up with a "common" initialization sequence * that works for all boards and architectures failed: some of the * requirements are just _too_ different. To get rid of the resulting * mess of board dependent #ifdef'ed code we now make the whole * initialization sequence configurable to the user. * * The requirements for any new initalization function is simple: it * receives a pointer to the "global data" structure as it's only * argument, and returns an integer return code, where 0 means * "continue" and != 0 means "fatal error, hang the system". */ typedef int (init_fnc_t) (void);//注意这种用法,linux 内核中也经常使用

int print_cpuinfo (void); init_fnc_t *init_sequence[] = { #if defined(CONFIG_ARCH_CPU_INIT) arch_cpu_init, /* basic arch cpu dependent setup *//* basic arch cpu dependent setup

//cpu/arm920t/cpu.c 中定义, 该函数为空, 因为没有采用 IRQ 或 FIQ 模式*/ CPU 的相关配置,如初始化 IRQ/FIQ 模式的栈 cpu/arm920t/cpu.c*/
#endif board_init, /* basic board dependent setup *//* basic board dependent ,初始化时钟

频 率 , 配 置 IO 口 , 初 始 化 全 局 数 据 bd ( 如 平 台 号 , 传 递 内 核 参 数 的 地 址 ) , setup

//board/smdk2410/smdk2410.c

*//* basic board dependent setup 开发板相关配置,

是对板子的初始化,设置 MPLL, 改变系统时钟, 以及一些 GPIO 寄存器的值, 还设置了 U-Boot 机 器 码 和 内 核 启 动 参 数 地 址 , 它 是 开 发 板 相 关 的 函 数 , 比 如 2410 是 在 : board/smdk2410/smdk2410.c 中实现*/ #if defined(CONFIG_USE_IRQ) interrupt_init, /* set up exceptions 初始化中断,在 cpu/arm920t/s3c24x0/interrupts.c 实现*/ #endif timer_init, /* initialize timer *//* initialize timer 使 用 定 时 器 4
cpu/arm920t/s3c24x0/timer.c */

#ifdef CONFIG_FSL_ESDHC get_clocks, #endif env_init, /* initialize

environment

*//*

initialize

environment

common/Env_nand.c
init_baudrate, serial_init,

校验环境变量,并获取环境变量的地址*/
*/

/* initialze baudrate settings 始化波特率 lib_arm/board.c */*/ /* serial communications setup

driver/serial/serial_s3c24x0.c

初始化串口 0,用于打印信息,

该平台只支持配置串口 1 来打印信息 */ console_init_f, /* stage 1 init of console */ display_banner, /* say that we are here */打印 uboot 代码段和数据段地址信息 #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 */获取

ram 的地址和大小,

banks board/sunsang/smdk2410/smdk2410.c*/
#if defined(CONFIG_CMD_PCI) || defined (CONFIG_PCI) arm_pci_init, #endif//打印

BANK 的相关信息

display_dram_config,//lib_arm/board.c NULL, };

对于内核启动来说,这部分主要是完成全局数据 gd 的初始化,以便 内核访问
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。这里只简要列出了主要执行的函数流程:

可以看出这里定义了一个指针数组,它的每一个元素都是指针变量,这些指针变量指向的类型 为 init_fnc_t,在 C 语言中函数的入口地址就是函数名,所以这里使用一系列函数名来初始化这 个数组 void start_armboot (void) {

init_fnc_t **init_fnc_ptr;/*它是指向指针的指针变量,变量的类型为 init_fnc_t,这是一个使 用 typedef 定义的函数类型, 其中 init_fnc_ptr 将在后面指向一个数组指针*/ char *s; #if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD) unsigned long addr; #endif

gd_t: 定义在 /include/asm-arm/Global_data.h 中,包含一些全局通 用的变量. _armboot_start: 代码的起始地址,它定义在 start.S 中的前几行 中,定义为 _start 当系统第一次加电时,指令是从 0x0 地址开始执行的,所以此时的 _start 值 应为 0x0;而当 uboot 经过代码重定位后,指令会从 _TEXT_BASE 处 开始执行, 此时的 _start 值就成了 _TEXT_BASE 的值. CFG_MALLOC_LEN: 在/include/configs/smdk2440.h 中有定义,该变 量表示供 malloc 函数使用的内存池空间,代码中定义值为:0x10000+128*1024 |-------|<--- _armboot_start 基址 | 4 |

|-------|<--- malloc 函数池基址 | 3 |

|-------|<--- (gd_t)gd(全局变量表)基址 | 2 |

|-------|<--- (bt_t)bd(板卡信息表)基址

| 1

|

------4 就是为 malloc 函数预留的数据空间 3 是全信息表 gd 的数据区 2 是板卡信息表 bd 的数据区 网上找了个图片,更能反应这个空间的分配关系: */
/* Pointer is writable since we allocated a register for it//获取全局 gd 指针 */ gd = (gd_t*)(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));//分配区

域 3 给 gd ,gd 是一个全局静态变量));//计算全局数据结构的地址 gd
/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */ __asm__ __volatile__("": : :"memory"); memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));//把

gd 变量的内容填充为 0 ,填充 3 区

的数据为 0 ,即初始化 gd 表.注意:这里并没有 //初始化 bd 表,在 gd 表中的 bd 成员只是一个指针,因为对初始化的是 个指针地址 bd_t 结构体在/include/asm-arm/U-boot.h 中定义, 定义板子的一些 信息,包括: 波特率,IP 地址, 以太网地址, 架构编码,启动参数 ,BANK 的起始地 址和大小等
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));//分配区域

2

给 bd,

bd 的基址 = gd 的

基址

- bd 的尺寸//获取 bd_info 结构体指针 2 填充为 0 ,即初始化 bd 表

memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));//把区域

gd->flags |= GD_FLG_RELOC;//标志位已经重定向 monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//整个代码区的长度

//_bss_start 在 u-boot.lds 中定位 在 bin 文件中 BSS 段和 TEXT 段和 DATA 段存放的顺序同前向后依 次是: TEXT(代码段 RO) 据段 ZI) 所以 _bss_start 的基址等于 TEXT 的长度加上 DATA 的长度. 即: _bss_start(BSS 段基址) = 代码段长度+数据段长度 BSS(Block Started by Symbol)段是未被初始化的数据段,是存放程序 中 未被初始化的全局变量的一块内存区域,初始化时应清零;该段只有 名称和大小却没有值;该段不包含任何数据,只是简单的维护开始和 结束的地址,以便内存区能在运行时被有效地清零,它在应用程序的 映像文件(ARM 中也即 bin 文件)中并不存在. text :代码段,是包含程序代码的段 dat :已经初始化的数据段,保存已经初始化的全局变量. 在嵌入式系统中,bin 文件(又称 Image 文件)中只包含 text 和 data DATA(已初始化数据段 RW) BSS(未初始化数

段, 而 bss 段不在其中,它是由系统初始化为零. //_armboot_start 在 start.S 中定义为_start,而_start 为代码的起 始地址 //只包含 RO(TEXT) 和 RW(DATA) 段.重定位前的值为 0x0,此时指 向 flash, //重定位后则指向 RAM 中的某一地址 //由此可以知道: 段从 //flash 中重定位到 RAM 中的那部分代码的长度,也即可 TEXT 和 DATA 数据段, //这个值与 start.S 中的重定位那部分代码所计算的值是相等的 //所以,monitor_flash_len 表示从 flash 中搬来的代码的长度 _bss_start - _armboot_start 的值即是在第一阶

for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) { if ((*init_fnc_ptr)() != 0) { hang (); } }

//各设置的初始化.当返回值不为 0 时表示初始化失败 ,此时会调用 hang()函数 //打印一错误提示信息,然后进入死循环
/* armboot_start is defined in the board-specific linker script */ mem_malloc_init (_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN, CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);

#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASHCFG_NO_FLASH

//没有 flash,如果没定义该

常量则表示板子上有 flash,此时调用 flash_init()对其进行初始化.
/* configure available FLASH banks */ display_flash_config (flash_init ());//打印

flash 的信息,这里仅输出它的大

小//board/smdk2410/flash.c 配置 flash
//从其实现来看,好像只是配置 nor flash

//ze

= flash_init (); //isplay_flash_config (size); //打印 flash 的信息,这里仅输出

它的大小定义显示类型
#endif /* CONFIG_SYS_NO_FLASH */ #ifdef CONFIG_VFD # ifndef PAGE_SIZE # define PAGE_SIZE 4096 # endif /* * reserve memory for VFD display (always full pages) */ /* bss_end is defined in the board-specific linker script */ addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);//按页对其方式保留显存 vfd_setmem (addr); gd->fb_base = addr;;//帧缓冲基地址

#endif /* CONFIG_VFD */ #ifdef CONFIG_LCD*///为

LCD 分配 RAM(内存)空间

# #

/* board init may have inited fb_base */ if (!gd->fb_base) { ifndef PAGE_SIZE define PAGE_SIZE 4096

#

endif /* * reserve memory for LCD display (always full pages) */ /* bss_end is defined in the board-specific linker script */ addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1); lcd_setmem (addr); gd->fb_base = addr;//为显存缓冲区地址变量赋值

} #endif /* CONFIG_LCD */
//初始化 nand flash,这是在 nand flash 启动的 s3c2410移植 u-boot 的关键,根据 flash 时序编写函 数即可 //在 include/configs/smdk2410.h 中的 command definition 中增加 CONFIG_COMMANDS 和 CFG_CMD_NAND 命令

#if defined(CONFIG_CMD_NAND)//如果定义了命令和

NAND 命令,则初始化

nand
puts ("NAND: "); nand_init(); /*

go

init

the

NAND

*///board/smdk2410/smdk2410.c, 获取

nand 的基地址和 大小

信息
#endif #if defined(CONFIG_CMD_ONENAND) onenand_init(); #endif #ifdef CONFIG_HAS_DATAFLASH AT91F_DataflashInit(); dataflash_print_info(); #endif /* initialize environment */ env_relocate ();/*

initialize environment 环境的初始化,代码在

common/env_common.c 中*/

#ifdef CONFIG_VFD /* must do this after the framebuffer is allocated */ drv_vfd_init(); #endif /* CONFIG_VFD */ #ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI serial_initialize(); #endif /* IP Address *//*

IP Address 为全局变量的成员赋值:IP 地址*/

gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");//通过命令行参数传递获取 ip 地址

stdio_init ();

/* get the devices list going. */标准输入输出和设备初始化.

jumptable_init ();();//跳转表初始化,函数在 common\exports.c 文件中 #if defined(CONFIG_API) /* Initialize API */ api_init (); #endif console_init_r (); /* fully init console as a device *///初始化串口

#if defined(CONFIG_ARCH_MISC_INIT) /* miscellaneous arch dependent initialisations */ arch_misc_init (); #endif #if defined(CONFIG_MISC_INIT_R) /* miscellaneous platform dependent initialisations */ misc_init_r (); #endif /* enable exceptions */ enable_interrupts ();//启用中断

/* Perform network card initialisation if necessary *///初始化网卡

#ifdef CONFIG_DRIVER_TI_EMAC /* XXX: this needs to be moved to board init */ extern void davinci_eth_set_mac_addr (const u_int8_t *addr); if (getenv ("ethaddr")) { uchar enetaddr[6]; eth_getenv_enetaddr("ethaddr", enetaddr); davinci_eth_set_mac_addr(enetaddr); } #endif #if defined(CONFIG_DRIVER_SMC91111) || defined (CONFIG_DRIVER_LAN91C96) /* XXX: this needs to be moved to board init */ if (getenv ("ethaddr")) { uchar enetaddr[6]; eth_getenv_enetaddr("ethaddr", enetaddr); smc_set_mac_addr(enetaddr); } #endif /* CONFIG_DRIVER_SMC91111 || CONFIG_DRIVER_LAN91C96 */ /* Initialize from environment */ if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) { load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16); } #if defined(CONFIG_CMD_NET) if ((s = getenv ("bootfile")) != NULL) { copy_filename (BootFile, s, sizeof (BootFile)); } #endif #ifdef BOARD_LATE_INIT board_late_init (); #endif #ifdef CONFIG_GENERIC_MMC puts ("MMC: "); mmc_initialize (gd->bd); #endif #ifdef CONFIG_BITBANGMII bb_miiphy_init(); #endif #if defined(CONFIG_CMD_NET) #if defined(CONFIG_NET_MULTI) puts ("Net: ");

#endif eth_initialize(gd->bd); #if defined(CONFIG_RESET_PHY_R) debug ("Reset Ethernet PHY\n"); reset_phy(); #endif #endif /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */ for (;;) { main_loop (); } /* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */ } void hang (void) { puts ("### ERROR ### Please RESET the board ###\n"); for (;;); }


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