tiny210上uboot启动分析

2014-6-27 17:04:08 5591

0 tiny210上uboot启动分析一、配置与使用 1、在系统根目录下的Makefile中的第601行，通过下列语句： sinclude$(obj).boards.depend $(obj).boards.depend: boards.cfg awk'(NF && $$1 !~ /^#/) { print $$1 ": " $$1 "_config;$$(MAKE)" }' $< > $@ 读取了boards.cfgboards.cfg中关于tiny210_onfig的配置项，其中.boards.depend是隐藏文件； 2、在Makefile的106行添加： + ifeq($(ARCH), arm) + CROSS_COMPILE= arm-none-linux-gnueabi- + endif 这样配置好默认的交叉编译器； 3、在uboot顶层根目录下执行： $make tiny210_config $make 经过编译即可在根目录得到tiny210-uboot.bin，可用于SD卡启动和NAND启动； 4、将uboot烧入SD卡的时候使用下面命令： dd iflag=dsync oflag=dsync if=tiny210-uboot.bin of=/dev/sdb seek=1 注：dd命令用于对SD进行烧写将tiny210-uboot.bin烧写到，SD卡的第一个Block，保留第0个block不用，每个block=512B。，根据三星手册《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126》当从SD启动时出厂固化的代码会从SD的第1个block取出要运行的代码 5、从SD卡启动后可以就使用uboot命令可以将本身烧写到nand里： $tftp 21000000 tiny210-uboot.bin $nand erase 0 40000 $nand write 21000000 0 40000 二、启动流程分析按照三星《S5PV210_UM_REV1.1》手册上说明的启动流程，S5PV210上电将从IROM处执行固化的启动代码，对看门狗、中断控制器、系统时钟等初始化、再通过OM引脚判断启动设备，进而调用不同的函数从启动设备中复制BL1（最大16KB）到IRAM（0xd002_0000处，其中0xd002_0010之前的16个字节储存BL1的校验信息和BL1尺寸）中，并对BL1进行校验，校验OK转入BL1进行执行；BL1阶段会继续初始化，并将BL2复制到IRAM中并对其校验，OK后转入BL2；BL2则要进行比较复杂的初始化，包括DRAM的初始化，完成后将OS代码复制到DRAM中，并转入到OS中执行并完成启动引导。但是，上述的IRAM只有96K大小，对于日益复杂的uboot来说，肯定是不够的，所以使用UBOOT启动引导的时候，并没全按三星手册上说的执行，具体如下： BL0：是指S5PV210的IROM中固化的启动代码； BL1：是指在IRAM中执行的UBOOT的部分代码； BL2：是指在内存中执行的的UBOOT的完整代码； UBOOT其实会编译两个UBOOT.bin，即最终生成的tiny210-uboot.bin包括两部分，前段是spl文件夹内的tiny210-spl.bin，后段是用于在RAM中执行的完整UBOOT代码。所以学习UBOOT代码是也要两个部分来看。 1、第一步与三星手册上一致，执行IROM内固化的代码，即执行BL0，它会将存储于启动设备的UBOOT代码的前16KB：tiny210-spl.bin复制到IRAM。然后跳转到IRAM执行BL1，实际就是执行tiny210-spl.bin。在UBOOT的代码中并不没有将tiny210-spl.bin和完整的UBOOT代码分开两套文件进行编写，都在同样的文件中，只是通过宏定义来控制执行流程，spl文件夹内有自己的Makefile文件。 2、第一步入口程序是/arch/arm/cpu/armv7/start.S中的_start，设置异常向量地址（地址由ARM 架构决定，不能改变），执行reset，进入SVC32模式，并调用cpu_init_crit对ARM的CP15寄存器进行设置，如清空TLB，关闭MMU等，进入/board/samsung/tiny210/lowlevel_init.S中的lowlevel_init中，进行低级初始化，主要是对时钟、内存、串口、nand等进行初始化，为下一步的代码拷贝做准备。 3、从lowlevel_init出来之后执行call_board_init_f，通过读取OMR_OFFSET寄存器的值，对启动设备进行判断，看看是从mmc启动还是nand启动，判断好后跳入mmc_boot.c或nand_cp.c中，将UBOOT代码拷贝到内存中。（注：在跳转到内存中执行之前，所有的语句都是基于PC寻址的，也就是说和代码具体存放的地址没有关系，都使用的是位置无关码，进行跳转的时候都会计算相对位移再跳转过去）拷贝完成后直接转到地址0x23E0_0000处开始执行。无论是MMC启动还是NAND启动，将代码复制到DRAM中并跳转之后，执行的是DRAM中的_start入口函数，重新执行一遍UBOOT，但是一些宏定义已经发生变化，如CONFIG_SPL_BUILD被取消定义，相应的代码也不会执行。 4、因为第一编执行UBOOT的时候ARM的状态都已经初始化OK了，包括时钟，内存等，第二遍执行时只是跳转到内存中执行了，所以这里判断是否在DRAM中执行，如果在内存中执行，则可以直接跳到call_board_init_f去进行板级初始化。 5 、进入board_init_f以后将： a、对gd_t数据结构(include/asm/global_data.h中定义)进行初始化，并填入相关数据，如内存大小、UBOOT镜像长度等； b、打印CPU信息、UBOOT版本信息等，并对串口、console进一步初始化，输出nand信息，对内存大小进行计算，并打印出来。 c、为UBOOT的重定向设置物理地址，重定向后UBOOT可使用的end地址为0x3fff_0000，UBOOT镜像起始地址为0x3ff8_5000 6、完成board_init_f中的处理后，转入start.S中的relocate_code函数进行代码搬运及重定向。搬运完成之后，清空BSS后转入board.c中的board_init_r函数执行。 7、在board_init_r中，会清空malloc()区的内存，对nand、MMC等进行初始化，执行env_relocate()对环境变量进行初始化（第6步中的问题不知道是不是由于这个函数没有处理好引起的，研究了半天也没发现问题），如果将环境变量保存在NAND中，则会将其读入到内存中来。如果出现什么问题的话，就使用默认的环境变量代替。此步还会对网络、中断等进行初始化。全部初始化完成之后则跳入/common/main.c中的main_loop()中执行，等待用户命令或自动加载内核。三、总结本文对S5PV210平台uboot的启动流程做了简要的分析，只是初步了解了一下UBOOT的启动流程，uboot中还有其他很多丰富的知识，比如MMC、nand、LCD等的驱动程序，将来有时间进一步分析。 0
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