u-boot源码分析

### U-Boot源码分析 #### 一、概述 U-Boot（Universal Boot Loader）是一种广泛应用于嵌入式系统的引导程序。它具有高度的可移植性和灵活性，支持多种处理器架构和操作系统。本篇文档主要针对AT91SAM9260EK开发板上的U-Boot 1.1.4版本进行了深入分析，涵盖了从启动到Linux内核加载的全过程。 #### 二、启动阶段（Stage 1） 启动阶段主要负责硬件初始化和环境配置，确保U-Boot能够顺利过渡到下一阶段。此阶段的代码位于`cpu\<cputype>\start.s`文件中，在AT91SAM9260EK开发板上，具体的文件路径是`cpu\arm926ejs\start.s`。 ##### 2.1 CPU自身初始化 这部分任务包括MMU（内存管理单元）、Cache、时钟系统和SDRAM控制器等组件的初始化。这些操作对于后续程序的正常运行至关重要。 ##### 2.2 重定位 为了提高执行效率，U-Boot通常会被从非易失性存储器（如Flash）复制到RAM中运行。这一过程被称为重定位。 ##### 2.3 分配堆栈空间与设置堆栈指针 堆栈空间的分配和堆栈指针的设置对于程序的正确运行同样重要，特别是在嵌入式系统中，合理的堆栈大小可以避免因堆栈溢出而导致的问题。 ##### 2.4 清零BSS数据段 BSS段（Block Started by Symbol）是指在程序中未初始化的数据段。清零BSS数据段可以确保这些数据的初始状态为0，从而避免潜在的数据错误。 ##### 2.5 跳转到第二阶段入口函数`start_armboot()` 完成以上步骤后，控制权会转移到`start_armboot()`函数，标志着启动阶段的结束，并进入U-Boot的第二阶段。 #### 三、命令处理过程 U-Boot支持通过串行接口输入命令，以执行不同的功能。这部分涉及到命令解析、执行逻辑的实现。 #### 四、芯片初始化 芯片初始化包括了对CPU核心以及外设的初始化，例如MMU、Cache、时钟系统等。这些初始化过程是U-Boot启动过程中非常关键的一部分，确保了硬件资源被正确地配置和使用。 #### 五、Flash初始化 Flash作为存储设备，在嵌入式系统中扮演着重要角色。U-Boot中对于Flash的初始化主要是为了读取或写入数据，以及检测Flash的状态。 #### 六、串口初始化 串口初始化是U-Boot中的一个重要环节，因为它提供了与用户交互的途径。初始化串口涉及到配置波特率、数据位、停止位等参数，以便于后续通过串口进行调试或者命令输入。 #### 七、网卡初始化 随着网络功能在嵌入式系统中的普及，U-Boot也开始支持对网卡的初始化。这使得开发者可以通过网络来调试系统或者下载内核映像。 #### 八、Linux系统的引导过程 在完成了所有必要的初始化之后，U-Boot将加载Linux内核并传递必要的启动参数。这一过程涉及到了解内核的加载方式、地址以及启动参数等。 #### 九、总结 通过对U-Boot源码的分析，我们可以了解到一个完整的启动加载过程是如何进行的。这对于嵌入式系统的开发者来说是非常有价值的，不仅可以帮助他们更好地理解系统的启动流程，还可以在此基础上进行定制化的开发。U-Boot的强大之处在于它的可移植性和灵活性，这使得它成为许多嵌入式项目的首选引导程序。