1.start.S引入
1.1.u-boot.lds中找到start.S入口
1）C語言中代碼的分析第一步就是找到main.c，找到函數的入口
2）uboot中因爲有彙編語言參與所以就不能像C一樣。Uboot整個程序的入口取決於鏈接腳本中ENTRY聲明的地方。ENTRY(_start) 因此_start符號所在的文件就是整個程序的起始文件，_start所在處的代碼就是整個程序的起始代碼。
1.2.SourceInsight中如何找到文件
(1)當前狀況：我們知道在uboot中的1000多個文件中有一個符號叫_start，但是我們不知道這個符號在哪個文件中。這種情況下要查找一個符號在所有項目中文件中的引用，要使用SourceInsight的搜索功能。
(2)利用SI工具搜索到一共7個_start，然後分析搜索出來的7處，發現有2個是api_example，2個是onenand相關的，都不是我們要找的。剩下3個都在uboot/cpu/s5pc11x/start.S文件中。
(3)然後進入start.S文件中，發現57行中就是_start標號的定義處，於是乎我們就找到了整個uboot的入口代碼，就是第57行。
1.3.SI中找文件技巧
(1)以上，找到了start.S文件，下面我們就從start.S文件開始分析uboot第一階段。
(2)在SI中，如果我們知道我們要找的文件的名字，但是我們又不知道他在哪個目錄下，我們要怎樣找到並打開這個文件？方法是在SI中先打開右邊的工程項目管理欄目，然後點擊最左邊那個（這個是以文件爲單位來瀏覽的），然後在上面輸入欄中輸入要找的文件的名字。我們在輸入的時候，SI在不斷幫我們進行匹配，即使你不記得文件的全名只是大概記得名字，也能幫助你找到你要找的文件。
2.start.S解析1
2.5.2.1、不簡單的頭文件包含
(1)#include <config.h>。config.h是在include目錄下的，這個文件不是源碼中本身存在的文件，而是配置過程中自動生成的文件。（詳見mkconfig腳本）。這個文件的內容其實是包含了一個頭文件：#include <configs/x210_sd.h>".
(2)經過分析後，發現start.S中包含的第一個頭文件就是：include/configs/x210_sd.h，這個文件是整個uboot移植時的配置文件。這裏面是好多宏。因此這個頭文件包含將include/configs/x210_sd.h文件和start.S文件關聯了起來。因此之後在分析start.S文件時，主要要考慮的就是x210_sd.h文件。
(3)#include<version.h>。include/version.h中包含了include/version_autogenerated.h，這個頭文件就是配置過程中自動生成的。裏面就一行內容：#define U_BOOT_VERSION "U-Boot1.3.4"。這裏面定義的宏U_BOOT_VERSION的值是一個字符串，字符串中的版本號信息來自於Makefile中的配置值。這個宏在程序中會被調用，在uboot啓動過程中會串口打印出uboot的版本號，那個版本號信息就是從這來的。
(4)#include <asm/proc/domain.h>。asm目錄不是uboot中的原生目錄，uboot中本來是沒有這個目錄的。asm目錄是配置時創建的一個符號鏈接，實際指向的是就是asm-arm（詳解上一章節分析mkconfig腳本時）.
(5)經過分析後發現，實際文件是：include/asm-arm/proc-armv/domain.h
(6)從這裏可以看出之前配置時創建的符號鏈接的作用，如果沒有這些符號鏈接則編譯時根本通不過，因爲找不到頭文件。（所以uboot不能在windows的共享文件夾下配置編譯，因爲windows中沒有符號鏈接）
思考：爲什麼start.S不直接包含asm-arm/proc-armv/domain.h，而要用asm/proc/domain.h。這樣的設計主要是爲了可移植性。
因爲如果直接包含，則start.S文件和CPU架構（和硬件）有關了，可移植性就差了。譬如我要把uboot移植到mips架構下，則start.S源代碼中所有的頭文件包含全部要修改。我們用了符號鏈接之後，則start.S中源代碼不用改，只需要在具體的硬件移植時配置不同，創建的符號鏈接指向的不同，則可以具有可移植性。
3.start.S解析2
1、啓動代碼的16字節頭部
(1)裸機中講過，在SD卡啓動/Nand啓動等整個鏡像開頭需要16字節的校驗頭。（mkv210image.c中就是爲了計算這個校驗頭）。我們以前做裸機程序時根本沒考慮這16字節校驗頭，因爲：1、如果我們是usb啓動直接下載的方式啓動的則不需要16字節校驗頭（irom application note）；2、如果是SD卡啓動mkv210image.c中會給原鏡像前加16字節的校驗頭。
(2)uboot這裏start.S中在開頭位置放了16字節的填充佔位，這個佔位的16字節只是保證正式的image的頭部確實有16字節，但是這16字節的內容是不對的，還是需要後面去計算校驗和然後重新填充的。
2、異常向量表的構建
(1)異常向量表是硬件決定的，軟件只是參照硬件的設計來實現它。
(2)異常向量表中每種異常都應該被處理，否則真遇到了這種異常就跑飛了。但是我們在uboot中並未非常細緻的處理各種異常。
(3)復位異常處的代碼是：b reset，因此在CPU復位後真正去執行的有效代碼是reset處的代碼，因此reset符號處纔是真正的有意義的代碼開始的地方。
3、有點意思的deadbeef
(1).balignl 16,0xdeadbeef. 這一句指令是讓當前地址對齊排布，如果當前地址不對齊則自動向後走地址直到對齊，並且向後走的那些內存要用0xdeadbeef來填充。
(2)0xdeadbeef這是一個十六進制的數字，這個數字很有意思，組成這個數字的十六進制數全是abcdef之中的字母，而且這8個字母剛好組成了英文的dead beef這兩個單詞，字面意思是壞牛肉。
(3)爲什麼要對齊訪問？有時候是效率的要求，有時候是硬件的特殊要求。
4、TEXT_BASE等
(1)第100行這個TEXT_BASE就是上個課程中分析Makefile時講到的那個配置階段的TEXT_BASE，其實就是我們鏈接時指定的uboot的鏈接地址。（值就是c3e00000）
(2)源代碼中和配置Makefile中很多變量是可以互相運送的。簡單來說有些符號的值可以從Makefile中傳遞到源代碼中。
4.start.S解析3
(1)CFG_PHY_UBOOT_BASE 33e00000 uboot在DDR中的物理地址
1、設置CPU爲SVC模式
(1)msr cpsr_c, #0xd3 將CPU設置爲禁止FIQ IRQ，ARM狀態，SVC模式。
(2)其實ARM CPU在復位時默認就會進入SVC模式，但是這裏還是使用軟件將其置爲SVC模式。整個uboot工作時CPU一直處於SVC模式。
2、設置L2、L1cache和MMU
(1)bl disable_l2cache // 禁止L2 cache
(2)bl set_l2cache_auxctrl_cycle // l2 cache相關初始化
(3)bl enable_l2cache // 使能l2 cache
(4)刷新L1 cache的icache和dcache。 指令cache和數據cache
(5)關閉MMU
總結：上面這5步都是和CPU的cache和mmu有關的，不用去細看，大概知道即可。
3、識別並暫存啓動介質選擇
(1)從哪裏啓動是由SoC的OM5:OM0這6個引腳的高低電平決定的。
(2)實際上在210內部有一個寄存器（地址是0xE0000004），這個寄存器中的值是硬件根據OM引腳的設置而自動設置值的。這個值反映的就是OM引腳的接法（電平高低），也就是真正的啓動介質是誰。
(3)我們代碼中可以通過讀取這個寄存器的值然後判斷其值來確定當前選中的啓動介質是Nand還是SD還是其他的。
(4)start.S的225-227行執行完後，在r2寄存器中存儲了一個數字，這個數字等於某個特定值時就表示SD啓動，等於另一個特定值時表示從Nand啓動····
(5)260行中給r3中賦值#BOOT_MMCSD(0x03)，這個在SD啓動時實際會被執行，因此執行完這一段代碼後r3中存儲了0x03，以後備用。
4、設置棧（SRAM中的棧）並調用lowlevel_init
(1)284-286行第一次設置棧。這次設置棧是在SRAM中設置的，因爲當前整個代碼還在SRAM中運行，此時DDR還未被初始化還不能用。棧地址0xd0036000是自己指定的，指定的原則就是這塊空間只給棧用，不會被別人佔用。
(2)在調用函數前初始化棧，主要原因是在被調用的函數內還有再次調用函數，而BL只會將返回地址存儲到LR中，但是我們只有一個LR，所以在第二層調用函數前要先將LR入棧，否則函數返回時第一層的返回地址就丟了。
5.start.S解析4
(1)使用SourceInsight的Reference功能，找到lowlevel_init函數真正的地方，是在uboot/board/samsumg/x210/lowlevel_init.S中。
1、檢查復位狀態
(1)複雜CPU允許多種復位情況。譬如直接冷上電、熱啓動、睡眠(低功耗)狀態下的喚醒等，這些情況都屬於復位。所以我們在復位代碼中要去檢測復位狀態，來判斷到底是哪種情況。
(2)判斷哪種復位的意義在於：冷上電時DDR是需要初始化才能用的；而熱啓動或者低功耗狀態下的復位則不需要再次初始化DDR。
2、IO狀態恢復
(1)這個和上一個和主線啓動代碼都無關，因此不用去管他。
3、關看門狗
(1)參考裸機中看門狗章節
4、一些SRAM SROM相關GPIO設置
(1)與主線啓動代碼無關，不用管
5、供電鎖存
(1)lowlevel_init.S的第100-104行，開發板供電鎖存。
總結：在前100行，lowlevel_init.S中並沒有做太多有意義的事情（除了關看門狗、供電鎖存外），然後下面從110行纔開始進行有意義的操作。
6.start.S解析5
1、判斷當前代碼執行位置
(1)lowlevel_init.S的110-115行。
(2)這幾行代碼的作用就是判定當前代碼執行的位置在SRAM中還是在DDR中。爲什麼要做這個判定？原因1：BL1（uboot的前一部分）在SRAM中有一份，在DDR中也有一份，因此如果是冷啓動那麼當前代碼應該是在SRAM中運行的BL1，如果是低功耗狀態的復位這時候應該就是在DDR中運行的。原因2：我們判定當前運行代碼的地址是有用的，可以指導後面代碼的運行。譬如在lowlevel_init.S中判定當前代碼的運行地址，就是爲了確定要不要執行時鐘初始化和初始化DDR的代碼。如果當前代碼是在SRAM中，說明冷啓動，那麼時鐘和DDR都需要初始化；如果當前代碼是在DDR中，那麼說明是熱啓動則時鐘和DDR都不用再次初始化。
(2)bic r1, pc, r0 這句代碼的意義是：將pc的值中的某些bit位清0，剩下一些特殊的bit位賦值給r1（r0中爲1的那些位清零）相等於：r1 = pc & ~(ff000fff)
ldr r2, _TEXT_BASE 加載鏈接地址到r2，然後將r2的相應位清0剩下特定位。
(3)最後比較r1和r2.
總結：這一段代碼是通過讀取當前運行地址和鏈接地址，然後處理兩個地址後對比是否相等，來判定當前運行是在SRAM中（不相等）還是DDR中（相等）。從而決定是否跳過下面的時鐘和DDR初始化。
2、system_clock_init
(1)使用SI搜索功能，確定這個函數就在當前文件的205行，一直到第385行。這個初始化時鐘的過程和裸機中初始化的過程一樣的，只是更加完整而且是用匯編代碼寫的。
(2)在x210_sd.h中300行到428行，都是和時鐘相關的配置值。這些宏定義就決定了210的時鐘配置是多少。也就是說代碼在lowlevel_init.S中都寫好了，但是代碼的設置值都被宏定義在x210_sd.h中了。因此，如果移植時需要更改CPU的時鐘設置，根本不需要動代碼，只需要在x210_sd.h中更改配置值即可。
7.start.S解析6
7.1、mem_ctrl_asm_init
(1)該函數用來初始化DDR
(2)函數位置在uboot/cpu/s5pc11x/s5pc110/cpu_init.S文件中。
(3)該函數和裸機中初始化DDR代碼是一樣的。實際上裸機中初始化DDR的代碼就是從這裏抄的。配置值也可以從這裏抄，但是當時我自己根據理解+抄襲整出來的一份。
(4)配置值中其他配置值參考裸機中的解釋即可明白，有一個和裸機中講的不一樣。DMC0_MEMCONFIG_0，在裸機中配置值爲0x20E01323；在uboot中配置爲0x30F01313.這個配置不同就導致結果不同。
在 裸機中DMC0的256MB內存地址範圍是0x20000000-0x2FFFFFFF;
在uboot中DMC0的256MB內存地址範圍爲0x30000000-0x3FFFFFFF。
(5)之前在裸機中時配置爲2開頭的地址，當時並沒有說可以配置爲3開頭。從分析九鼎移植的uboot可以看出：DMC0上允許的地址範圍是20000000-3FFFFFFF（一共是512MB），而我們實際只接了256MB物理內存，SoC允許我們給這256MB挑選地址範圍。
(6)總結一下：在uboot中，可用的物理地址範圍爲：0x30000000-0x4FFFFFFF。一共512MB，其中30000000-3FFFFFFF爲DMC0，40000000-4FFFFFFF爲DMC1。
(7)我們需要的內存配置值在x210_sd.h的438行到468行之間。分析的時候要注意條件編譯的條件，配置頭文件中考慮了不同時鐘配置下的內存配置值，這個的主要目的是讓不同時鐘需求的客戶都能找到合適自己的內存配置值。
(8)在uboot中DMC0和DMC1都工作了，所以在裸機中只要把uboot中的配置值和配置代碼全部移植過去，應該是能夠讓DMC0和DMC1都工作的。
7.2、uart_asm_init
(1)這個函數用來初始化串口
(2)初始化完了後通過串口發送了一個'O'
7.3、tzpc_init
(1)trust zone初始化，沒搞過，不管
7.4、pop {pc}以返回
(1)返回前通過串口打印'K'
分析；lowlevel_init.S執行完如果沒錯那麼就會串口打印出"OK"字樣。這應該是我們uboot中看到的最早的輸出信息。
分析；lowlevel_init.S執行完如果沒錯那麼就會串口打印出"OK"字樣。這應該是我們uboot中看到的最早的輸出信息。
8.start.S解析7
總結回顧：lowlevel_init.S中總共做了哪些事情：
檢查復位狀態、IO恢復、關看門狗、開發板供電鎖存、時鐘初始化、DDR初始化、串口初始化並打印'O'、tzpc初始化、打印'K'。
其中值得關注的：關看門狗、開發板供電鎖存、時鐘初始化、DDR初始化、打印"OK"
8.1、再次設置棧（DDR中的棧）
(1)再次開發板供電鎖存。第一，做2次是不會錯的；第二，做2次則第2次無意義；做代碼移植時有一個古怪謹慎保守策略就是儘量添加代碼而不要刪除代碼。
(2)之前在調用lowlevel_init程序前設置過1次棧（start.S 284-287行），那時候因爲DDR尚未初始化，因此程序執行都是在SRAM中，所以在SRAM中分配了一部分內存作爲棧。本次因爲DDR已經被初始化了，因此要把棧挪移到DDR中，所以要重新設置棧，這是第二次（start.S 297-299行）；這裏實際設置的棧的地址是33E00000，剛好在uboot的代碼段的下面緊挨着。
(3)爲什麼要再次設置棧？DDR已經初始化了，已經有大片內存可以用了，沒必要再把棧放在SRAM中可憐兮兮的了；原來SRAM中內存大小空間有限，棧放在那裏要注意不能使用過多的棧否則棧會溢出，我們及時將棧遷移到DDR中也是爲了儘可能避免棧使用時候的小心翼翼。
感慨：uboot的啓動階段主要技巧就在於小範圍內有限條件下的輾轉騰挪。
8.2、再次判斷當前地址以決定是否重定位
(1)再次用相同的代碼判斷運行地址是在SRAM中還是DDR中，不過本次判斷的目的不同（上次判斷是爲了決定是否要執行初始化時鐘和DDR的代碼）這次判斷是爲了決定是否進行uboot的relocate。
(2)冷啓動時當前情況是uboot的前一部分（16kb或者8kb）開機自動從SD卡加載到SRAM中正在運行，uboot的第二部分（其實第二部分是整個uboot）還躺在SD卡的某個扇區開頭的N個扇區中。此時uboot的第一階段已經即將結束了（第一階段該做的事基本做完了），結束之前要把第二部分加載到DDR中鏈接地址處（33e00000），這個加載過程就叫重定位。
9.uboot重定位詳解
(1)D0037488這個內存地址在SRAM中，這個地址中的值是被硬件自動設置的。硬件根據我們實際電路中SD卡在哪個通道中，會將這個地址中的值設置爲相應的數字。譬如我們從SD0通道啓動時，這個值爲EB000000；從SD2通道啓動時，這個值爲EB200000
(2)我們在start.S的260行確定了從MMCSD啓動，然後又在278行將#BOOT_MMCSD寫入了INF_REG3寄存器中存儲着。然後又在322行讀出來，再和#BOOT_MMCSD去比較，確定是從MMCSD啓動。最終跳轉到mmcsd_boot函數中去執行重定位動作。
(3)真正的重定位是通過調用movi_bl2_copy函數完成的，在uboot/cpu/s5pc11x/movi.c中。是一個C語言的函數
(4)copy_bl2(2, MOVI_BL2_POS, MOVI_BL2_BLKCNT,
CFG_PHY_UBOOT_BASE, 0);
分析參數：2表示通道2；MOVI_BL2_POS是uboot的第二部分在SD卡中的開始扇區，這個扇區數字必須和燒錄uboot時燒錄的位置相同；MOVI_BL2_BLKCNT是uboot的長度佔用的扇區數；CFG_PHY_UBOOT_BASE是重定位時將uboot的第二部分複製到DDR中的起始地址（33E00000）.
10.start.S解析8
10.1、什麼是虛擬地址、物理地址
(1)物理地址就是物理設備設計生產時賦予的地址。像裸機中使用的寄存器的地址就是CPU設計時指定的，這個就是物理地址。物理地址是硬件編碼的，是設計生產時確定好的，一旦確定了就不能改了。
(2)一個事實就是：寄存器的物理地址是無法通過編程修改的，是多少就是多少，只能通過查詢數據手冊獲得並操作。壞處就是不夠靈活。一個解決方案就是使用虛擬地址。
(3)虛擬地址意思就是在我們軟件操作和硬件被操作之間增加一個層次，叫做虛擬地址映射層。有了虛擬地址映射後，軟件操作只需要給虛擬地址，硬件操作還是用原來的物理地址，映射層建立一個虛擬地址到物理地址的映射表。當我們軟件運行的時候，軟件中使用的虛擬地址在映射表中查詢得到對應的物理地址再發給硬件去執行（虛擬地址到物理地址的映射是不可能通過軟件來實現的）。
10.2、MMU單元的作用
(1)MMU就是memory management unit，內存管理單元。MMU實際上是SOC中一個硬件單元，它的主要功能就是實現虛擬地址到物理地址的映射。
(2)MMU單片在CP15協處理器中進行控制，也就是說要操控MMU進行虛擬地址映射，方法就是對cp15協處理器的寄存器進行編程。
10.3、地址映射的額外收益1：訪問控制
(1)訪問控制就是：在管理上對內存進行分塊，然後每塊進行獨立的虛擬地址映射，然後在每一塊的映射關係中同時還實現了訪問控制（對該塊可讀、可寫、只讀、只寫、不可訪問等控制）
(2)回想在C語言中編程中經常會出現一個錯誤：Segmentation fault。實際上這個段錯誤就和MMU實現的訪問控制有關。當前程序只能操作自己有權操作的地址範圍（若干個內存塊），如果當前程序指針出錯訪問了不該訪問的內存塊則就會觸發段錯誤。
10.4、地址映射的額外收益2：cache
(1)cache的工作和虛擬地址映射有關係。
(2)cache是快速緩存，意思就是比CPU慢但是比DDR塊。CPU嫌DDR太慢了，於是乎把一些DDR中常用的內容事先讀取緩存在cache中，然後CPU每次需要找東西時先在cache中找。如果cache中有就直接用cache中的；如果cache中沒有才會去DDR中尋找。
參考閱讀：http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=22891521&id=2109284
11.start.S解析9
11.1、使能域訪問（cp15的c3寄存器）
(1)cp15協處理器內部有c0到c15共16個寄存器，這些寄存器每一個都有自己的作用。我們通過mrc和mcr指令來訪問這些寄存器。所謂的操作cp協處理器其實就是操作cp15的這些寄存器。
(2)c3寄存器在mmu中的作用是控制域訪問。域訪問是和MMU的訪問控制有關的。
11.2、設置TTB（cp15的c2寄存器）
(1)TTB就是translation table base，轉換表基地址。首先要明白什麼是TT（translation table轉換表），TTB其實就是轉換表的基地址。
(2)轉換表是建立一套虛擬地址映射的關鍵。轉換表分2部分，表索引和表項。表索引對應虛擬地址，表項對應物理地址。一對錶索引和表項構成一個轉換表單元，能夠對一個內存塊進行虛擬地址轉換。（映射中基本規定中規定了內存映射和管理是以塊爲單位的，至於塊有多大，要看你的MMU的支持和你自己的選擇。在ARM中支持3種塊大小，細表1KB、粗表4KB、段1MB）。真正的轉換表就是由若干個轉換表單元構成的，每個單元負責1個內存塊，總體的轉換表負責整個內存空間（0-4G）的映射。
(3)整個建立虛擬地址映射的主要工作就是建立這張轉換表
(4)轉換表放置在內存中的，放置時要求起始地址在內存中要xx位對齊。轉換表不需要軟件去幹涉使用，而是將基地址TTB設置到cp15的c2寄存器中，然後MMU工作時會自動去查轉換表。
11.3、使能MMU單元（cp15的c1寄存器）
(1)cp15的c1寄存器的bit0控制MMU的開關。只要將這一個bit置1即可開啓MMU。開啓MMU之後上層軟件層的地址就必須經過TT的轉換才能發給下層物理層去執行。
11.4、找到映射表待分析
(1)通過符號查找，確定轉換表在lowlevel_init.S文件的593行。
11.5、S5PV210的2種虛擬地址管理
12.start.S解析10
12.1、宏FL_SECTION_ENTRY
12.2、頁表項各bit位含義
12.3、段式頁表詳解
12.4、實驗操作驗證
12.5、總結：關於MMU和虛擬地址映射的學習
宏觀上理解轉換表：整個轉換表可以看作是一個int類型的數組，數組中的一個元素就是一個表索引和表項的單元。數組中的元素值就是表項，這個元素的數組下標就是表索引。
ARM的段式映射中長度爲1MB，因此一個映射單元只能管1MB內存，那我們整個4G範圍內需要4G/1MB=4096個映射單元，也就是說這個數組的元素個數是4096.實際上我們做的時候並沒有依次單個處理這4096個單元，而是把4096個分成幾部分，然後每部分用for循環做相同的處理。
13.start.S解析11
13.1、再次設置棧
(1)第三次設置棧。這次設置棧還是在DDR中，之前雖然已經在DDR中設置過一次棧了，但是本次設置棧的目的是將棧放在比較合適（安全，緊湊而不浪費內存）的地方。
(2)我們實際將棧設置在uboot起始地址上方2MB處，這樣安全的棧空間是：2MB-uboot大小-0x1000=1.8MB左右。這個空間既沒有太浪費內存，又足夠安全。
13.2、清理bss
(1)清理bss段代碼和裸機中講的一樣。注意表示bss段的開頭和結尾地址的符號是從鏈接腳本u-boot.lds得來的。
13.3、ldr pc, _start_armboot
(1)start_armboot是uboot/lib_arm/board.c中，這是一個C語言實現的函數。這個函數就是uboot的第二階段。這句代碼的作用就是將uboot第二階段執行的函數的地址傳給pc，實際上就是使用一個遠跳轉直接跳轉到DDR中的第二階段開始地址處。
(2)遠跳轉的含義就是這句話加載的地址和當前運行地址無關，而和鏈接地址有關。因此這個遠跳轉可以實現從SRAM中的第一階段跳轉到DDR中的第二階段。
(3)這裏這個遠跳轉就是uboot第一階段和第二階段的分界線。
13.4、總結：uboot的第一階段做了哪些工作
(1)構建異常向量表
(2)設置CPU爲SVC模式
(3)關看門狗
(4)開發板供電置鎖
(5)時鐘初始化
(6)DDR初始化
(7)串口初始化並打印"OK"
(8)重定位
(9)建立映射表並開啓MMU
(10)跳轉到第二階段