uboot中C語言代碼入口函數(start_armboot)的註釋
發佈時間:2008-11-21 17:05 作者: 小郭同志 信息來源: PHPChina 開源社區門戶
在介紹該函數之前，我們需要看一看幾個數據結構，這些是u-boot中幾個重要的數據結構：
1）、gd_t該數據結構保存了u-boot需要的配置信息(我暫時稱它爲全局信息表)，
typedef struct global_data {
bd_t *bd; //與板子相關的結構，見下面
unsigned long flags;
unsigned long baudrate; //波特率
unsigned long have_console; /* serial_init() was called */
unsigned long reloc_off; /* Relocation Offset,重定位偏移 */
unsigned long env_addr; /* Address of Environment struct ,存放環境變量結構的地址*/
unsigned long env_valid; /* Checksum of Environment valid? */
#ifdef CONFIG_VFD //我們一般沒有配置這個，這個是frame buffer的首地址
unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer,顯存緩存區 基址*/
#endif
#if 0
unsigned long cpu_clk; /* CPU clock in Hz! CPU的時鐘頻率*/
unsigned long bus_clk; //總線的時鐘頻率
unsigned long ram_size; /* RAM size, RAM的大小*/
unsigned long reset_status; /* reset status register at boot */
#endif
void **jt; /* jump table ,保存着些函數的入口地址,在common/Exports.c中進行填充*/
} gd_t;
2）、bd_t 保存與板子相關的配置參數
typedef struct bd_info {
int bi_baudrate; /* serial console baudrate ,串口波特率 */
unsigned long bi_ip_addr; /* IP Address ,IP地址*/
unsigned char bi_enetaddr[6]; /* Ethernet adress ,以太網地址*/
struct environment_s *bi_env; //環境變量地址指針
ulong bi_arch_number; /* unique id for this board 架構號碼*/
ulong bi_boot_params; /* where this board expects params */
struct /* RAM configuration */
{
ulong start; //RAM的起始地址
ulong size; //RAM的大小
} bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
} bd_t;
3). 初始化函數列表(以數組的形式)
init_fnc_t *init_sequence[] = {
cpu_init, /* basic cpu dependent setup || cpu/arm920t/cpu.c ,cpu的初始化,有待於分析*/
//這個是對板子的初始化,
board_init, /* basic board dependent setup|| board/smdk2440/smdk2440.c */
interrupt_init, /* set up exceptions || cpu/arm920t,s3c24x0/interrupts.c */
env_init, /* initialize environment */
init_baudrate, /* initialze baudrate settings */
serial_init, /* serial communications setup || cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
//串口初始化後我們就可以打印信息了
console_init_f, /* stage 1 init of console */
display_banner, /* say that we are here */
#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 */
display_dram_config,
NULL,
};
//===========================================
//===========================================
int cpu_init (void) //cpu/arm920t/Cpu.c中的函數
{
/*
* setup up stacks if necessary
*/
//這裏只是做了對中斷棧和快速中斷棧空間地址的定義
//IRQ_STACK_START 和 FIQ_STACK_START 的值在start.S的開始幾行中有定義
//其中的那個 -4 操作是難道是爲PC跳轉留的一個地址???
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
IRQ_STACK_START = _armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;
FIQ_STACK_START = IRQ_STACK_START - CONFIG_STACKSIZE_IRQ;
#endif
return 0;
}
//===================================================
//===================================================
//---------mem_malloc_init----------------
// 參數: malloc內在區的起始地址
// 功能: 完成malloc函數所要用到的靜
// 態變量的初始化.
//返回值: 無
//----------------------------------------
static
void mem_malloc_init (ulong dest_addr)
{
mem_malloc_start = dest_addr; //緩衝區起始地址
mem_malloc_end = dest_addr + CFG_MALLOC_LEN; // 緩衝區結束地址
mem_malloc_brk = mem_malloc_start; // 已使用塊的地址,初始時應指向起始地址
memset ((void *) mem_malloc_start, 0, //把這段空間初始化爲0
mem_malloc_end - mem_malloc_start);
}
......
init_fnc_t *init_sequence[] = {
//該函數只是做了對中斷棧和快速中斷棧空間地址的定義
cpu_init, /* basic cpu dependent setup || cpu/arm920t/cpu.c */
//完成各時鐘和端口還有gd中的兩個成員的初始化
board_init, /* basic board dependent setup|| board/smdk2440/smdk2440.c */
//PWM(Pulse Width Modulation 脈寬調製器) TIMER的初始化,
interrupt_init, /* set up exceptions || cpu/arm920t,s3c24x0/interrupts.c */
//環境的初始化,沒深入分析
env_init, /* initialize environment */
//初始化波特率,並寫進gd的成員變量中
init_baudrate, /* initialze baudrate settings */
//串口初始化後我們就可以打印信息了
serial_init, /* serial communications setup || cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
console_init_f, /* stage 1 init of console */
//打印一些信息
display_banner, /* say that we are here */
#if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)
print_cpuinfo, /* display cpu info (and speed) */
#endif
#if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)
checkboard, /* display board info */
#endif
//DRAM的初始化,這裏只是對gd中的 bi_dram結構中的兩個成員賦值,
//也即BANK的起始地址和大小
dram_init, /* configure available RAM banks */
//打印BANK的相關信息
display_dram_config,
NULL, //用以標識列表數組的結束
};
//------------start_armboot--------------------
//功能: 完成uboot第二階級的一系列的
// 硬件初始化工作, 然後轉入main函數.
//備註: 該函數是C程序的入口函數,從彙編語
// 言跳轉到此 .
//---------------------------------------------
void start_armboot (void)
{
init_fnc_t **init_fnc_ptr; //init_fnc_t 是各初始化函數的數組
char *s;
#ifndef CFG_NO_FLASH
ulong size;
#endif
#if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
unsigned long addr;
#endif
/* Pointer is writable since we allocated a register for it
gd_t: 定義在 /include/asm-arm/Global_data.h中,包含一些全局通用的變量.
_armboot_start: 代碼的起始地址,它定義在start.S中的前幾行中,定義爲 _start
當系統第一次加電時,指令是從0x0地址開始執行的,所以此時的 _start值
應爲0x0;而當uboot經過代碼重定位後,指令會從 _TEXT_BASE 處開始執行,
此時的 _start值就成了 _TEXT_BASE的值.
CFG_MALLOC_LEN: 在/include/configs/smdk2440.h中有定義,該變量表示供
malloc函數使用的內存池空間,代碼中定義值爲:0x10000+128*1024
|-------|<--- _armboot_start基址
| 4 |
|-------|<--- malloc函數池基址
| 3 |
|-------|<--- (gd_t)gd(全局變量表)基址
| 2 |
|-------|<--- (bt_t)bd(板卡信息表)基址
| 1 |
-------
4 就是爲malloc函數預留的數據空間
3 是全信息表gd的數據區
2 是板卡信息表bd的數據區
網上找了個圖片,更能反應這個空間的分配關係:
*/
//分配區域 3 給 gd ,gd是一個全局靜態變量
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
__asm__ __volatile__("": : :"memory");
//把gd變量的內容填充爲0 ,填充 3 區的數據爲0 ,即初始化gd表.注意:這裏並沒有
//初始化bd表,在gd表中的bd成員只是一個指針,因爲對初始化的是個指針地址
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
/*
bd_t 結構體在/include/asm-arm/U-boot.h中定義, 定義板子的一些信息,包括:
波特率,IP地址, 以太網地址, 架構編碼,啓動參數 ,BANK的起始地址和大小等
*/
//分配區域 2 給bd, bd的基址 = gd的基址 - bd的尺寸
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
//把區域 2 填充爲 0 ,即初始化 bd 表
memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
/*monitor_falsh_len定義在 /lib_arm/Board.c
在bin文件中 BSS 段和 TEXT 段和 DATA 段存放的順序同前向後依次是:
TEXT(代碼段 RO) DATA(已初始化數據段 RW) BSS(未初始化數據段 ZI)
所以 _bss_start 的基址等於 TEXT的長度加上DATA的長度.
即: _bss_start(BSS段基址) = 代碼段長度+數據段長度
BSS(Block Started by Symbol)段是未被初始化的數據段,是存放程序中
未被初始化的全局變量的一塊內存區域,初始化時應清零;該段只有
名稱和大小卻沒有值;該段不包含任何數據,只是簡單的維護開始和
結束的地址,以便內存區能在運行時被有效地清零,它在應用程序的
映像文件(ARM中也即bin文件)中並不存在.
text :代碼段,是包含程序代碼的段
dat :已經初始化的數據段,保存已經初始化的全局變量.
在嵌入式系統中,bin文件(又稱Image文件)中只包含text和data段,
而bss段不在其中,它是由系統初始化爲零.
*/
//_armboot_start 在start.S中定義爲_start,而_start爲代碼的起始地址
//只包含 RO(TEXT) 和 RW(DATA) 段.重定位前的值爲0x0,此時指向flash,
//重定位後則指向RAM中的某一地址
//由此可以知道: _bss_start - _armboot_start 的值即是在第一階段從
//flash中重定位到RAM中的那部分代碼的長度,也即可TEXT和DATA數據段,
//這個值與start.S中的重定位那部分代碼所計算的值是相等的
//所以,monitor_flash_len表示從flash中搬來的代碼的長度
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start; //_bss_start 在u-boot.lds中定位
//各設置的初始化.當返回值不爲0時表示初始化失敗 ,此時會調用 hang()函數
//打印一錯誤提示信息,然後進入死循環
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
//CFG_NO_FLASH 表示沒有flash,如果沒定義該常量則表示板子上有flash,此時調用flash_init()對其進行初始化.
#ifndef CFG_NO_FLASH
/* configure available FLASH banks */
size = flash_init ();
display_flash_config (size); //打印flash的信息,這裏僅輸出它的大小
#endif /* CFG_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); //???
size = vfd_setmem (addr);
gd->fb_base = addr;
#endif /* CONFIG_VFD */
#ifdef CONFIG_LCD
# ifndef PAGE_SIZE
# define PAGE_SIZE 4096
# endif
/*
* reserve memory for LCD display (always full pages)
*///爲LCD分配RAM(內存)空間
/* bss_end is defined in the board-specific linker script */
addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
size = lcd_setmem (addr);
gd->fb_base = addr; //爲顯存緩衝區地址變量賦值
#endif /* CONFIG_LCD */
/* armboot_start is defined in the board-specific linker script */
//malloc函數使用緩衝區的初始化
mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
//如果定義了命令和NAND命令,則初始化nand
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
puts ("NAND: ");
nand_init(); /* go init the NAND */
#endif
#ifdef CONFIG_HAS_DATAFLASH
AT91F_DataflashInit();
dataflash_print_info();
#endif
/* initialize environment 環境的初始化，代碼在common/env_common.c中 */
env_relocate ();
#ifdef CONFIG_VFD
/* must do this after the framebuffer is allocated */
drv_vfd_init();
#endif /* CONFIG_VFD */
/* IP Address 爲全局變量的成員賦值:IP地址*/
gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");//ipaddr在smdk2440.h中的CONFIG_IPADDR中出現,應該是該常量
/* MAC Address *///高處MAC地址 ,並賦給gd的成員變量
{
int i;
ulong reg;
char *s, *e;
char tmp[64];
i = getenv_r ("ethaddr", tmp, sizeof (tmp));
s = (i > 0) ? tmp : NULL;
for (reg = 0; reg < 6; ++reg) {
gd->bd->bi_enetaddr[reg] = s ? simple_strtoul (s, &e, 16) : 0;
if (s)
s = (*e) ? e + 1 : e;
}
#ifdef CONFIG_HAS_ETH1
i = getenv_r ("eth1addr", tmp, sizeof (tmp));
s = (i > 0) ? tmp : NULL;
for (reg = 0; reg < 6; ++reg) {
gd->bd->bi_enet1addr[reg] = s ? simple_strtoul (s, &e, 16) : 0;
if (s)
s = (*e) ? e + 1 : e;
}
#endif
}
//這個函數涉及好多,我沒深入分析,若哪位分析了希望能分享一下:[email protected],將不勝感激
devices_init (); /* get the devices list going. */
#ifdef CONFIG_CMC_PU2
load_sernum_ethaddr ();
#endif /* CONFIG_CMC_PU2 */
//初始化跳轉表,對gd中的jt(函數跳轉表)數組進行初始化,其中保存着一些函數的入口地址
jumptable_init ();
console_init_r (); /* fully init console as a device 我沒具體分析內部實現*/
#if defined(CONFIG_MISC_INIT_R)
/* miscellaneous platform dependent initialisations, miscellaneous:各色各樣混在一起, 混雜的*/
misc_init_r ();
#endif
/* enable exceptions 設置cpsr的I和F位以充許中斷*/
enable_interrupts ();
/* Perform network card initialisation if necessary */
#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900
cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);
#endif
#if defined(CONFIG_DRIVER_SMC91111) || defined (CONFIG_DRIVER_LAN91C96)
if (getenv ("ethaddr")) {
smc_set_mac_addr(gd->bd->bi_enetaddr);
}
#endif /* CONFIG_DRIVER_SMC91111 || CONFIG_DRIVER_LAN91C96 */
/* Initialize from environment */
if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);
}
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)
if ((s = getenv ("bootfile")) != NULL) {
copy_filename (BootFile, s, sizeof (BootFile));
}
#endif /* CFG_CMD_NET */
#ifdef BOARD_LATE_INIT
board_late_init ();
#endif
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)
#if defined(CONFIG_NET_MULTI)
puts ("Net: ");
#endif
eth_initialize(gd->bd);
#endif
/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */
//直接進入main_loop 該函數在common/main.c中
//!!!!!!!!至此，硬件初始化完成
for (;;) {
main_loop ();
}
/* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */
}