u-boot之start_armboot函数分析

1、gd全局变量初始化

2、调用init_sequence函数指针数组里的初始化函数、nand初始化、环境变量初始化、USB初始化

3、死循环main_loop()分析

1、gd全局变量初始化

gd是全局引用的变量，它的定义在Global_data.h (includeasm-arm)中，它利用的是CPU的寄存器r8。只有在文件中引用DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR ，就可以使用gd这个变量

#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR     register volatile gd_t *gd asm ('r8')

它是一个指向gd_t结构体的指针,gd_t结构体如下所示

typedef    struct    global_data {

    bd_t        *bd;                                                //bd结构体

    unsigned long    flags;                                          //标志

    unsigned long    baudrate;                                       //使用的波特率

    unsigned long    have_console;    /* serial_init() was called */  //是否有控制台的标志  

    unsigned long    reloc_off;    /* Relocation Offset */             //重定位地址

    unsigned long    env_addr;    /* Address  of Environment struct *///环境变量存放的地址

    unsigned long    env_valid;    /* Checksum of Environment valid? *///检查环境变量是否有效

    unsigned long    fb_base;    /* base address of frame buffer */  //lcd的缓存地址

#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;

其中env_addr、baudrate、bd等参数比较重要，bd也是一个结构体，在U-boot.h (includeasm-arm)里定义，定义如下所示，这里面bi_arch_number与bi_boot_params这两个参数是传给内核的，很重要。

typedef struct bd_info {

    int            bi_baudrate;    /* serial console baudrate *///串口作为控制台时的波特率

    unsigned long    bi_ip_addr;    /* IP Address */             //ip地址，可配置

    unsigned char    bi_enetaddr[6]; /* Ethernet adress */    //物理网络地址，即MAC Address，网卡决定，不可配置

    struct environment_s           *bi_env;                  //指向环境变量的指针

    ulong            bi_arch_number;    /* unique id for this board *///CPU架构号码，传给内核

    ulong            bi_boot_params;    /* where this board expects params *///标记列表的开始地址，传给内核，告诉内核从这个地方取参数

    struct                /* RAM configuration */

    {

    ulong start;

    ulong size;

    }             bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];//sdram的起始地址与大小

#ifdef CONFIG_HAS_ETH1

    /* second onboard ethernet port */

    unsigned char   bi_enet1addr[6];

#endif

} bd_t;

environment_s结构体定义在Environment.h (include)中，如下所示。环境变量就是以这个格式存储在nand中的

#define ENV_SIZE (CFG_ENV_SIZE - ENV_HEADER_SIZE)//0x20000-5，减去的5为crc校验与flags占用的

typedef    struct environment_s {

    unsigned long    crc;        /* CRC32 over data bytes    *///crc校验

#ifdef CFG_REDUNDAND_ENVIRONMENT

    unsigned char    flags;        /* active/obsolete flags    *///环境变量标志

#endif

    unsigned char    data[ENV_SIZE]; /* Environment data        *///环境变量具体的数据。最大

} env_t;

start_armboot函数一开始先初始化gd变量。gd变量所指向的内容占用128字节存放在堆区后面，栈区前面。

    /* Pointer is writable since we allocated a register for it */

    gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));//gd地址向上增长

    /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */

    __asm__ __volatile__('': : :'memory');

    memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));//清0 gd段 

    gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));//求出bd段地址  

    memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));//清0gd->bd段  

    monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//显示需要的flash长度

2、调用init_sequence函数指针数组里的初始化函数、nand初始化、环境变量初始化、USB初始化

start_armboot函数继续往下执行，执行初始化函数数组里的函数

for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {//初始化各个函数  by andy

        if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {//函数的返回值不为0，认为出错，打印出错信息 by andy

            hang ();//打印出错信息   by andy

        }

    }

init_sequence数组的内容如下所示

    init_fnc_t *init_sequence[] = {

    cpu_init,        /* basic cpu dependent setup *///CPU的一些堆栈大小设置  by andy

    board_init,        /* basic board dependent setup *///设置芯片代码、设置与内核交互的地址 by andy

    interrupt_init,        /* set up exceptions *///10ms时钟定时器设置  by andy

    env_init,        /* initialize environment *///初始化环境变量，采用默认环境变量  by andy

    init_baudrate,        /* initialze baudrate settings *///初始化串口波特率为115200 by andy

    serial_init,        /* serial communications setup *///初始化串口在cpu/arm920t/s3c24x0中实现  by andy

    console_init_f,        /* stage 1 init of console *///设置控制台初始化标志 by andy

    display_banner,        /* say that we are here *///打印UBOOT版本信息 by andy

#if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)

    print_cpuinfo,        /* display cpu info (and speed) */

#endif

#if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)

    checkboard,        /* display board info */

#endif

    dram_init,        /* configure available RAM banks *///内存起始地址以及大小设置 by andy

    display_dram_config,//打印出DRAM的大小  by andy

    NULL,

};

start_armboot函数继续往下执行，清0分配的堆区的内容

    /* armboot_start is defined in the board-specific linker script */

    mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);//清0堆区的内容

void mem_malloc_init (ulong dest_addr)

{

    mem_malloc_start = dest_addr;                //堆区的首地址

    mem_malloc_end = dest_addr + CFG_MALLOC_LEN; //堆区的结束地址

    mem_malloc_brk = mem_malloc_start;

    memset ((void *) mem_malloc_start, 0,

            mem_malloc_end - mem_malloc_start);//清0堆区的内容

}

start_armboot函数继续往下执行，初始化nand，环境变量的内容存储在nand中

puts ('NAND:  ');//打印出nand的大小  

    nand_init();        /* go init the NAND *///初始化nand flash

start_armboot函数继续往下执行，重新检测环境变量，环境变量在初始化函数数组中已经初始化过，因为nand初始化后，所以再检测一般环境变量是否需要重新加载。env_relocate 函数大致的意思是检查nand中的存放环境变量位置的crc校验是否有效，如果无效则采用默认的环境变量，如果有效则采用nand中的环境变量

/* initialize environment */

    env_relocate ();//初始化环境变量,crc有效的话从nand中读取存储的环境变量，否则采用默认的环境变量  by andy

默认的环境变量的值如下

uchar default_environment[] = {

#ifdef    CONFIG_BOOTARGS

    'bootargs='    CONFIG_BOOTARGS            ''//'noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0'，传给内核的参数

#endif

#ifdef    CONFIG_BOOTCOMMAND

    'bootcmd='    CONFIG_BOOTCOMMAND        ''//'nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0'。启动内核的命令

#endif

#ifdef    CONFIG_RAMBOOTCOMMAND

    'ramboot='    CONFIG_RAMBOOTCOMMAND        ''

#endif

#ifdef    CONFIG_NFSBOOTCOMMAND

    'nfsboot='    CONFIG_NFSBOOTCOMMAND        ''

#endif

#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) && (CONFIG_BOOTDELAY >= 0)

    'bootdelay='    MK_STR(CONFIG_BOOTDELAY)    ''//延时参数2S 

#endif

#if defined(CONFIG_BAUDRATE) && (CONFIG_BAUDRATE >= 0)

    'baudrate='    MK_STR(CONFIG_BAUDRATE)        ''//波特率115200

#endif

#ifdef    CONFIG_LOADS_ECHO

    'loads_echo='    MK_STR(CONFIG_LOADS_ECHO)    ''

#endif

#ifdef    CONFIG_ETHADDR

    'ethaddr='    MK_STR(CONFIG_ETHADDR)        ''//08:00:3e:26:0a:5b；MAC地址

#endif

#ifdef    CONFIG_ETH1ADDR

    'eth1addr='    MK_STR(CONFIG_ETH1ADDR)        ''

#endif

#ifdef    CONFIG_ETH2ADDR

    'eth2addr='    MK_STR(CONFIG_ETH2ADDR)        ''

#endif

#ifdef    CONFIG_ETH3ADDR

    'eth3addr='    MK_STR(CONFIG_ETH3ADDR)        ''

#endif

#ifdef    CONFIG_IPADDR

    'ipaddr='    MK_STR(CONFIG_IPADDR)        ''//板子IP192.168.7.17

#endif

#ifdef    CONFIG_SERVERIP

    'serverip='    MK_STR(CONFIG_SERVERIP)        ''//服务器IP192.168.7.11

#endif

#

start_armboot函数继续往下执行，从环境变量中获取IP地址以及MAC地址

gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ('ipaddr');//从环境变量获得IP地址  by andy

    i = getenv_r ('ethaddr', tmp, sizeof (tmp));//从环境变量获得MAC地址

        s = (i > 0) ? tmp : NULL;

        for (reg = 0; reg < 6; ++reg) {//判断获得的MAC地址有效后存储在gd->bd->bi_enetaddr中