AM335x uboot spl分析.doc

1、AM335x uboot 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。SPLTo unify all existing implementations for a secondary program loader (SPL) and to allow simply add

2、ing 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 initialization2 UART console initialization3 Clocks and DPLL locking (minimal) 4 SDRAM ini

3、tialization5 Mux (minimal) 6 BootDevice initialization(based on where we are booting from.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-psp04.06.0

4、0.03/arch/arm/cpu/armv7u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/arch/arm/libu-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.ldsSram 0x402F0400 Sdram 0x80000000.bss.TEXT （arch/arm/cpu/armv7/start.o）.rodata.data_start 为程序开始_image_copy_end_end三、代码解析_

5、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）

6、，0x0000 0020 换算成十 进制为 25=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

7、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 SWIldr 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 I

8、RQldr 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

9、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/* C

10、ONFIG_SPL_BUILD */.word 为 ARM 汇编特有的伪操作符，语法如下：.word , 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_paramssave_boot_params: （arch/arm/cpu/armv7/ti81xx/lowlevel_init.S）#ifdef CONFI

11、G_SPL_BUILDldr r4, =ti81xx_boot_device /ti81xx_boot_device = BOOT_DEVICE_NAND/启动方式ldr r5, r0, #BOOT_DEVICE_OFFSETand r5, r5, #BOOT_DEVICE_MASKstr r5, r4#endifbx 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, cpsrbic r0, r0, #0x1forr r0, r0, #0xd3msr cpsr,r0cpu_ini

12、t_crit: (arch/arm/cpu/armv7/start.S)mov r0, #0 set up for MCRmcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 invalidate TLBsmcr p15, 0, r0, c7, c5, 0 invalidate icachemcr p15, 0, r0, c7, c5, 6 invalidate BP arraymcr p15, 0, r0, c7, c10, 4 DSBmcr p15, 0, r0, c7, c5, 4 ISB/关闭 mmu 缓存mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0bic r0, r0, #0x0

13、0002000 clear bits 13 (-V-)bic r0, r0, #0x00000007 clear bits 2:0 (-CAM)orr r0, r0, #0x00000002 set bit 1 (-A-) Alignorr r0, r0, #0x00000800 set bit 11 (Z-) BTB#ifdef CONFIG_SYS_ICACHE_OFFbic r0, r0, #0x00001000 clear bit 12 (I) I-cache#elseorr r0, r0, #0x00001000 set bit 12 (I) I-cache#endifmcr p15

14、, 0, r0, c1, c0, 0/调用初始化 函数mov ip, lr persevere link reg across callbl lowlevel_init go setup pll,mux,memorylowlevel_init：（arch/arm/cpu/armv7/ti81xx/lowlevel.S）/* The link register is saved in ip by start.S */mov r6, ip/* check if we are already running from RAM */ldr r2, _lowlevel_init_TEXT_BASE:.w

15、ord CONFIG_SYS_TEXT_BASE /* Load address (RAM) */#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x80800000SDRAM 的前 8MB 作为 spl 的 bss 段然后前 64bytes 做为 u-boot.img 的头ldr r3, _TEXT_BASEsub r4, r2, r3sub r0, pc, r4/设置堆栈指针/* require dummy instr or subtract pc by 4 instead im doing stack init */ldr sp, SRAM_STACKmark1:ldr r5,

16、 _mark1sub r5, r5, r2 /* bytes between mark1 and lowlevel_init */sub r0, r0, r5 /* r0 0 then we are in ocmc or DDR */cmp r0, #0x80000000bne s_init_startmov r10, #0x01b s_init_starts_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 /*

17、back to arch calling code */mov pc, r6call_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,=0x00000000bl board_init_fvoid board_init_f(ulong dummy)u-boot-2011.09-psp04.06.00.03/arch/arm

18、/cpu/armv7/omap-common/spl.c调用 relocate_code(CONFIG_SPL_STACK, 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 0x402F0400relocate_code: （arch/arm/cpu/armv7/start.s)重载定位代码j

19、ump_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注：文章版权属于成都莱得科技有限公司所有，转载请注明出处。