Uboot启动流程.doc

### U-Boot启动流程详解 #### 一、概述 U-Boot（Universal Boot Loader）是一种广泛应用于嵌入式系统的引导加载程序，它支持多种处理器架构和操作系统。U-Boot不仅功能强大，而且具有很高的可移植性，使得它可以适应不同的硬件平台。本文将详细解析U-Boot启动流程的核心环节，主要基于“Uboot启动流程.doc”提供的内容。 #### 二、启动流程详解 ##### 第一阶段：硬件初始化与重定位 **1. cpu/arm920t/start.S** - **复位向量表**: U-Boot的启动是从复位向量开始的，这是ARM体系结构的一个重要特性。当开发板通电或复位时，CPU会自动跳转到复位向量的地址执行代码。在`start.S`文件中，可以看到一系列指向不同异常处理程序的指令，例如`breset`用于处理复位异常，其他如`_undefined_instruction`、`_software_interrupt`等分别对应未定义指令、软件中断等异常。 - **复位启动子程序**: 在`reset:`标签下，通过修改程序状态寄存器（CPSR）来设置CPU的工作模式为SVC32模式。此外，还包括了关闭看门狗的操作，防止在启动过程中触发看门狗定时器导致系统复位。 - **代码重定位**: U-Boot的大部分代码最初存储在非易失性存储器（如Flash）中。为了提高执行效率，需要将其复制到RAM中运行。这部分代码首先检查当前是否已经在RAM中运行，如果不是，则进行重定位。具体步骤包括： - 获取当前代码的位置（`_start`）和目标位置（`_TEXT_BASE`）。 - 比较这两个位置，如果不相等，则执行重定位。 - 从`_armboot_start`读取数据，并复制到`_TEXT_BASE`。 - 清除BSS段。 - **堆栈设置**: 初始化堆栈，为中断服务程序分配空间，并保留一部分内存作为分配空间和全局数据结构。 - **初始化BSS段**: 将BSS段初始化为零。 - **跳转到C语言函数**: 最终跳转到`start_armboot`函数，该函数负责后续的初始化工作。 ##### 第二阶段：系统初始化与进入主循环 **2. lib_arm/board.c** - **start_armboot函数**: 这是U-Boot执行的第一个C语言函数，负责完成更复杂的系统初始化工作。它调用`init_sequence`数组中的各个初始化函数。 - **init_sequence[]数组**: 该数组包含了多个初始化函数指针，按照预定顺序依次执行，这些函数负责不同的初始化任务： - `cpu_init`: 完成与CPU相关的配置，例如设置缓存、MMU等。 - `board_init`: 配置特定于开发板的功能，如GPIO设置、时钟管理等。 - `interrupt_init`: 初始化中断控制器，使能外部中断。 - `env_init`: 初始化环境变量，通常存储在NVRAM或Flash中。 - `init_baudrate`: 设置初始的波特率，以便后续可以通过串口进行通信。 - `serial_init`: 初始化串行通信接口，使能接收和发送功能。 - `console_init_f`: 初始化控制台，允许用户通过串口进行交互。 - **进入主循环**: 初始化完成后，U-Boot进入一个无限循环，等待并处理用户的命令。用户可以通过串口输入命令来配置系统、加载内核等。 #### 三、总结 U-Boot的启动流程涉及多个阶段，从最初的硬件初始化、代码重定位到复杂的系统初始化和服务初始化。这一过程确保了U-Boot能够有效地引导操作系统并提供必要的服务。理解这些细节对于调试和优化U-Boot在特定硬件平台上的性能至关重要。