5-AM335xuboot spl分析
芯片到uboot启动流程 ROM→ SPL→ uboot.img 简介 在335x 中ROM code是第一级的bootlader。mpu上电后将会自动执行这里的代码，完成部分初始化和引导第二级的bootlader，第二级的bootlader引导第三级bootader，在ti官方上对于第二级和第三级的bootlader由uboot提供。 SPL To unify all existing implementations for a secondary program loader (SPL) and to allow simply adding of new implementations this generic SPL framework has been created. With this framework almost all source files for a board can be reused. No code duplication or symlinking is necessary anymore. 1>Basic ARM initialization 2>UART console initialization 3>Clocks and DPLL locking (minimal) 4>SDRAM initialization 5>Mux (minimal) 6>BootDevice initialization(based on where we are bootingfrom.MMC1/MMC2/Nand/Onenand) 7>Bootloading real u-boot from the BootDevice and passing control to it. uboot spl源代码分析 一、makefile分析 打开spl文件夹只有一个makefile 可见spl都是复用uboot原先的代码。 主要涉及的代码文件为u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/arch/arm/cpu/armv7 u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/arch/arm/lib u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/drivers LDSCRIPT:= $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot-spl.lds 这个为链接脚本 二、u-boot-spl.lds | Sdram 0x80000000 |
| | .TEXT （arch/arm/cpu/armv7/start.o） |
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__start 为程序开始 __image_copy_end _end 三、代码解析 __start为程序开始（arch/arm/cpu/armv7/start.S） .globl _start 这是在定义u-boot的启动定义入口点，汇编程序的缺省入口是 start标号，用户也可以在连接脚本文件中用ENTRY标志指明其它入口点。 .global是GNU ARM汇编的一个伪操作，声明一个符号可被其他文档引用，相当于声明了一个全局变量，.globl和.global相同。该部分为处理器的异常处理向量表。地址范围为0x0000 0000 ~ 0x0000 0020,刚好8条指令。 为什么是8条指令呢？这里来算一算。首先，一条arm指令为32bit（位），0x0000 0020换算成十进制为2^5=32B（字节），而32（B） = 4 * 8（B） = 4 * 8 * 8（ bit），所以刚好8条指令（一个字节Byte包含8个位bit）。 下面是在汇编程序种经常会遇到的异常向量表。Arm处理器一般包括复位、未定义指令、SWI、预取终止、数据终止、IRQ、FIQ等异常，其中U-Boot中关于异常向量的定义如下： _start: b reset _start 标号表明 oot程序从这里开始执行。 b是不带返回的跳转（bl是带返回的跳转），意思是无条件直接跳转到reset标号出执行程序。b是最简单的分支，一旦遇到一个b 指令，ARM 处理器将立即跳转到给定的地址，从那里继续执行。注意存储在分支指令中的实际的值是相对当前的R15 的值的一个偏移量；而不是一个绝对地址。它的值由汇编器来计算，它是24 位有符号数，左移两位后有符号扩展为 32 位，表示的有效偏移为 26 位。
ldr pc, _undefined_instr tion //未定义指令 ldr pc, _software_interrupt //软中断SWI ldr pc, _prefetch_abort //预取终止 ldr pc, _data_abort //数访问终止 ldr pc, _not_used ldr pc, _irq //中断请求IRQ ldr pc, _fiq //快速中断FIQ #ifdef CONFIG_SPL_BUILD //该阶段为spl执行下面代码 _undefined_instruction: .word _undefined_instruction _software_interrupt: .word _software_interrupt _prefetch_abort: .word _prefetch_abort _data_abort: .word _data_abort _not_used: .word _not_used _irq: .word _irq _fiq: .word _fiq _pad: .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */ #else _undefined_instruction: .word undefined_instruction _software_interrupt: .word software_interrupt _prefetch_abort: .word prefetch_abort _data_abort: .word data_abort _not_used: .word not_used _irq: .word irq _fiq: .word fiq _pad: .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */ #endif /* CONFIG_SPL_BUILD */ .word为ARM汇编特有的伪操作符，语法如下： .word <word1> {,<word2>} … 作用：插入一个32-bit的数据队列。（与armasm中的DCD功能相同）
.balignl 16,0xdeadbeef .align伪操作用于表示对齐方式：通过添加填充字节使当前位置满足一定的对齐方式。 接下来是对各个段代码的定义 略 Rest： (arch/arm/cpu/armv7/start.S) bl save_boot_params save_boot_params:（arch/arm/cpu/armv7/ti81xx/lowlevel_init.S） #ifdef CONFIG_SPL_BUILD ldr r4, =ti81xx_boot_device //ti81xx_boot_device= BOOT_DEVICE_NAND //启动方式 ldr r5, [r0, #BOOT_DEVICE_OFFSET] and r5, r5, #BOOT_DEVICE_MASK str r5, [r4] #endif bx lr 回到reset：(arch/arm/cpu/armv7/start.S) //设置cpu的工作模式设置CPU的状态类型为SVC特权模式 mrs r0,cpsr bic r0,r0, #0x1f orr r0,r0, #0xd3 msr cpsr,r0 cpu_init_crit:(arch/arm/cpu/armv7/start.S) mov r0,#0 @ set up for MCR mcr p15,0, r0, c8, c7, 0 @ invalidate TLBs mcr p15,0, r0, c7, c5, 0 @ invalidate icache mcr p15,0, r0, c7, c5, 6 @ invalidate BP array mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4 @ DSB mcr p15, 0, r0, c7, c5, 4 @ ISB //关闭mmu缓存 mrc p15,0, r0, c1, c0, 0 bic r0,r0, #0x00002000 @ clear bits 13 (--V-) bic r0,r0, #0x00000007 @ clear bits 2:0 (-CAM) orr r0,r0, #0x00000002 @ set bit 1 (--A-) Align orr r0,r0, #0x00000800 @ set bit 11 (Z---) BTB #ifdefCONFIG_SYS_ICACHE_OFF bic r0,r0, #0x00001000 @ clear bit 12 (I) I-cache #else orr r0,r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-cache #endif mcr p15,0, r0, c1, c0, 0 //调用初始化 函数 mov ip,lr @ persevere link reg across call bl lowlevel_init @ go setup pll,mux,memory lowlevel_init：（arch/arm/cpu/armv7/ti81xx/lowlevel.S） /* The link register is saved in ip bystart.S */ mov r6, ip /* check if we are already running from RAM*/ ldr r2, _lowlevel_init _TEXT_BASE: .word CONFIG_SYS_TEXT_BASE /* Load address (RAM) */ #define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x80800000 SDRAM的前8MB作为spl的bss段然后前64bytes做为u-boot.img的头 ldr r3, _TEXT_BASE sub r4, r2, r3 sub r0, pc, r4 //设置堆栈指针 /* require dummy instr or subtract pc by 4instead i'm doing stack init */ ldr sp, SRAM_STACK mark1: ldr r5, _mark1 sub r5, r5, r2 /* bytes between mark1 andlowlevel_init */ sub r0, r0, r5 /* r0 <- _start w.r.tcurrent place of execution */ mov r10, #0x0 /* r10 has in_ddr used bys_init() */ ands r0, r0, #0xC0000000 /* MSB 2 bits<> 0 then we are in ocmc or DDR */ cmp r0, #0x80000000 bne s_init_start mov r10, #0x01 b s_init_start s_init_start:（arch/arm/cpu/armv7/ti81xx/lowlevel.S） mov r0, r10 /* passing in_ddr in r0 */ bl s_init 初始化pll mux memery /* back to arch calling code */ mov pc, r6 call_board_init_f:（arch/arm/cpu/armv7/start.s) //设置堆栈指针，并调用board_init_f ldr sp,=(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) bic sp,sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */ ldr r0,=0x00000000 bl board_init_f voidboard_init_f(ulong dummy) 『u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/arch/arm/cpu/armv7/omap-common/spl.c』 调用relocate_code(CONFIG_SPL_STACK,&gdata, CONFIG_SPL_TEXT_BASE); 这里使用了CONFIG_SPL_STACK #define CONFIG_SPL_STACK LOW_LEVEL_SRAM_STACK #define LOW_LEVEL_SRAM_STACK (SRAM0_START + SRAM0_SIZE – 4) gdata 为.bss 前一段的空间 描述镜像头 #define CONFIG_SPL_TEXT_BASE 0x402F0400
relocate_code:（arch/arm/cpu/armv7/start.s) 重载定位代码 jump_2_ram:（arch/arm/cpu/armv7/start.s) 跳转到spl的第二阶段 board_init_r:(u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/arch/arm/cpu/armv7/omap-common/spl.c) 初始化时钟：timer_init（） i2c 初始化：i2c_init（）； 获取启动方式 omap_boot_device(); 判断启动方式从不同的地方装载镜像 从mmc 中装载镜像 spl_mmc_load_image()； 从nand 中装载镜像 spl_nand_load_image()； 从uart 中装载镜像 spl_ymodem_load_image()； 判断镜像类型 跳转到镜像中执行镜像jump_to_image_no_args(); 装载镜像将会从配置的存储介质中读取数据及uboot镜像 然后跳转到uboot中执行uboot
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