【系统移植】uboot详细分析

uboot使用

    uboot控制台,倒计时
    命令: 调试,操作一些硬件

setenv printenv saveenv 
 nand erase 
 nand write 
 tftp  20008000 zImage
 help : uboot可以提供哪些命令
 setenv  == set  == sete  == seten

    环境变量: 为命令提供参数
     serverip : tftp命令提供tftp服务器的地址
     ipaddr : tftp命令提供tftp客户端(开发板)的地址

两个环境变量

    uboot: 下载内核,并启动内核
    bootcmd:  倒计时结束后,uboot应该自动做什么事情

 set bootcmd tftp  20008000 zImage \; bootm  20008000
 set serverip  192. 168. 7. 2
 set ipaddr  192. 168. 7. 6
 set ethaddr 00 : 22 : 23 : 24 : 25 :ee

   倒计时结束的时候,uboot会执行bootcmd中的内容:
   tftp 20008000 zImage ; bootm 20008000

   从tftp服务器(serverip)中将zImage文件(/tftpboot/)下载到开发板(ipaddr)中内存的20008000

   set bootcmd tftp 20008000 zImage ; bootm 20008000

  bootargs: 负责告诉内核文件系统在哪里(uboot传递给内核, 内核要用)

  set bootargs init = /linuxrc console =ttySAC0, 115200 root = /dev /nfs nfsroot = 192. 168. 7. 2 : /opt /filesystem ip = 192. 168. 7. 6
  root =xxxx  : 根文件系统目录在哪里
   /dev /nfs  : 根文件系统目录在网络的远端
  
  nfsroot =xxxx : 根文件系统目录在哪台机器的哪个文件路径
  nfsroot = 192. 168. 7. 2 : /opt /filesystem
  ip = 192. 168. 7. 6 : 系统登录的时候,静态分配一个ip

  如果root = /dev /nfs
  root = /dev /nfs  + nfsroot =xxxx  +ip =xx
  
  如果root = /dev /mtdblock2(文件系统制作的时候会讲)
   root = /dev /mtdblock2  + rootfstype =cramfs
  
   console =ttySAC0, 115200  : 内核启动过程中,调试信息往哪里输出,printk
   init = /linuxrc  : 指定第一个init进程的可执行代码文件
   /opt /filesystem == > host :  /etc /exports
   sudo vim /etc/exports
   /opt /filesystem          *(subtree_check,rw,no_root_squash,async)
   /opt /fs100 /rootfs                *(subtree_check,rw,no_root_squash,async)

 

启动内核:go/bootm

官方的uboot

zImage
   :  go
  set bootcmd tftp  20008000 zImage \; go  20008000
 
 uImage 
   : bootm(下载地址,不能是 20008000)
  set bootcmd tftp  20800000 uImage \; bootm  20800000
 
  下载地址的选用 :
  go == > 可以是任何地址
  bootm == >  20008000 +zImage的大小以上 == > 20800000 
  综合用法:
  set bootcmd tftp  20800000 zImage \; go  20800000
  set bootcmd tftp  20800000 uImage \; bootm  20800000
uboot1. 3. 4 :
 zImage /uImage  == >bootm
 set bootcmd tftp  20800000 uImage \; bootm  20800000

 

uboot的连接脚本

    所在路径:cpu/arm_cortexa8/u-boot.lds

OUTPUT_FORMAT( "elf32-littlearm",  "elf32-littlearm",  "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)  // 入口函数
SECTIONS
{
        .  = 0x00000000;   // 当前的起始位置0x0
        .  = ALIGN( 4);
        .text(目标文件)    :
        { 
                cpu /arm_cortexa8 /start.o        (.text)  // 第一个文件的.text
                 *(.text)
        }
        .  = ALIGN( 4);  // 当前位置四字节对齐
        .rodata  : {  *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata *))) }
        .  = ALIGN( 4);
        .data  : {  *(.data) }
        .  = ALIGN( 4);
        .got  : {  *(.got) }
        __u_boot_cmd_start  = .;   // 用__u_boot_cmd_start记录当前的位置, 代码会用到,全局的
        .u_boot_cmd  : {  *(.u_boot_cmd) }  // 段数据
        __u_boot_cmd_end  = .;  // 结束位置
        .  = ALIGN( 4);
        __bss_start  = .;
        .bss  : {  *(.bss) }
        _end  = .;
}

连接的基地址:
     -Ttext 0x34800000==>board/samsung/smdkc100/config.mk
     TEXT_BASE = 0x34800000
     1,TEXT_BASE指定uboot的连接的起始位置
     2,指定uboot重定位的位置(可以改成0x2ff00000)

 

uboot配置的详细说明

 

make smdkc100_config
vim Makefile
unconfig :
        @ rm  -f $(obj)include /config.h $(obj)include /config.mk \
                $(obj)board / * /config.tmp $(obj)board / * / * /config.tmp \
                $(obj)include /autoconf.mk $(obj)include /autoconf.mk.dep
MKCONFIG         : = $(SRCTREE) /mkconfig  == . /mkconfig  shell脚本(可执行程序)

smdkc100_config :        unconfig
        @$(MKCONFIG) $(@ :_config =) arm arm_cortexa8 smdkc100 samsung s5pc1xx
 . /mkconfig  smdkc100 arm arm_cortexa8 smdkc100 samsung s5pc1xx
  执行一个脚本: 传递了6个参数(控制源码的编译)
  arm  : 架构 == > lib_arm
  smdkc100  : include /configs /smdkc100.h   / / 开发板所有的宏的配置
  arm_cortexa8  : arm名  == > cpu /arm_cortexa8
  smdkc100 samsung  : 开发板名 == > board /samsung /smdkc100
  s5pc1xx ：cpu  == >cpu /arm_cortexa8 /s5pc1xx

$(@ :_config =) : $@ :_config =  == >smdkc100_config :_config =   / / _config替换成空,去掉
  $(@ :_config =xxx)  == = >smdkc100xxx

 

uboot第一阶段启动流程

 

1,建立异常向量表 :
_start : b reset
 ldr pc, _undefined_instruction
 ldr pc, _software_interrupt
 ldr pc, _prefetch_abort
 ldr pc, _data_abort
 ldr pc, _not_used
 ldr pc, _irq
 ldr pc, _fiq

2,
reset :
  /*
  * set the cpu to SVC32 mode, disable F, I
  */
 mrs r0, cpsr
 bic r0, r0, #0x1f
 orr r0, r0, #0xd3
 msr cpsr,r0

  bl cpu_init_crit
    |
    /*
    * Invalidate L1 I/D
    */
   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
    /*
    * disable MMU stuff and caches
    */
   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  12 (Z -- -) BTB
   mcr p15,  0, r0, c1, c0,  0

    bl lowlevel_init   //lowlevel_init.S (board\samsung\smdkc100):lowlevel_init:
      |
      /* Disable Watchdog */
     ldr r0,  =S5PC100_WATCHDOG_BASE  @0xEA200000
     orr r0, r0, #0x0
     str r5, [r0]
      /* setting SRAM */
     ldr r0,  =S5PC100_SROMC_BASE
     ldr r1,  =0x9
     str r1, [r0]

      /* S5PC100 has 3 groups of interrupt sources */
     ldr r0,  =S5PC100_VIC0_BASE   @0xE4000000
     ldr r1,  =S5PC100_VIC1_BASE   @0xE4000000
     ldr r2,  =S5PC100_VIC2_BASE   @0xE4000000
      /* Disable all interrupts (VIC0, VIC1 and VIC2) */
     mvn r3, #0x0
     str r3, [r0, #0x14]    @INTENCLEAR
     str r3, [r1, #0x14]    @INTENCLEAR
     str r3, [r2, #0x14]    @INTENCLEAR
      /* Set all interrupts as IRQ */
     str r5, [r0, #0xc]    @INTSELECT
     str r5, [r1, #0xc]    @INTSELECT
     str r5, [r2, #0xc]    @INTSELECT
      /* Pending Interrupt Clear */
     str r5, [r0, #0xf00]   @INTADDRESS
     str r5, [r1, #0xf00]   @INTADDRESS
     str r5, [r2, #0xf00]   @INTADDRESS
     bl uart_asm_init  // 只是设置了gpio的功能,波特率的设置在第二阶段
     # if  1   // 改动的部分
      /* init system clock */
      bl system_clock_init  // 基本上没太大问题
      bl mem_ctrl_asm_init
      //mem_setup.S board\samsung\Smdkc100 
      // 内存的初始化比较复杂, 原厂会提供(1.3.4)
      // 向FAE要
      // 这部分代码运行有问题
      1,mem_ctrl_asm_init
      2,mem_setup.S需要被编译 < == =board\samsung\Smdkc100\Makefile
      3,内存初始化代码应该在前 16k (反汇编)
      修改cpu /arm_cotexa8 /u -boot.lds

栈的初始化:
  /* Set up the stack */
stack_setup:
 ldr r0, _TEXT_BASE  @ upper  128 KiB : relocated uboot
 sub r0, r0, #CONFIG_SYS_MALLOC_LEN @ malloc area
 sub r0, r0, #CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE @ bdinfo
# ifdef CONFIG_USE_IRQ
 sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ  + CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
# endif
 sub sp, r0, # 12  @ leave  3 words  for abort -stack
 and sp, sp, # ~ 7  @  8 byte alinged  for (ldr /str)d

uboot代码的自我拷贝:
  /* nand src offset : 0x0*/
 mov r0, #0x0   
  /* ddr dst addr : 0x2ff00000*/
 ldr r1, =0x2ff00000
  /*size*/
 ldr r2,  =0x40000
 bl copy2ddr

ddr的地址(重定位的目标地址) : 和uboot的链接的基地址要一样
board /samsung /smdkc100 /config.mk
TEXT_BASE =xxxx

清bss端 

/* Clear BSS (if any). Is below tx (watch load addr - need space) */
clear_bss:
 ldr r0, _bss_start  @ find start of bss segment
 ldr r1, _bss_end  @ stop here
 mov r2, #0x00000000  @ clear value
clbss_l:
 str r2, [r0]  @ clear BSS location
 cmp r0, r1   @ are we at the end yet
 add r0, r0, #4  @ increment clear index pointer
 bne clbss_l   @ keep clearing till at end

跳转到c阶段
 ldr pc, _start_armboot @ jump to C code

_start_armboot: .word start_armboot

_start_armboot: .word start_armboot
    //start_armboot它的值是在编译的时候就已经确定:0x2ff00000+offset==> 0x2ff00980

arm: 基本所有的指令都是位置无关(指令在哪里执行都可以)
    有些代码是位置有关: ldr pc, _start_armboot  (pc跳转的目标地址_start_armboot(0x2ff00980),和特定的位置相关)
    ldr本身这条指令是位置无关,整个ldr pc, _start_armboot==>成为一个位置相关的指令

链接地址: 链接器为所有的指令做的排序, 肯定有有个基地址: 基地址+该指令的偏移量
运行地址: 指令实际加载的地址,运行时,指令存放地址
物理地址: 和硬件相关,数据手册中的地址都是物理地址, 硬件工程师为设备设定的值
虚拟地址: 一般和mmu相关

思路:

    1,支持一种启动模式nand启动
         a,  时钟和内存的初始化
              1,mem_setup.S 被编译
         b, 完成自拷贝的实现
              nand_ops.c(读操作)
              nand(0x0) --> ddr(TEXT_BASE)
    　        board/samsung/smdkc100/config.mk
         c,第一阶段的代码必须全部在前16k
              u-boot.lds
         d, 熟悉一下第一阶段的启动流程代码

 

 

---

 

uboot第二阶段代码

lib_arm/Board.c
     void start_armboot (void)

为什么总是去看smkdc100.h

# include  <common.h >
  |
 # include  <config.h >
   |
  # define CONFIG_BOARDDIR board /samsung /smdkc100
  # include  <config_defaults.h >
  # include  <configs /smdkc100.h >
  # include  < asm /config.h >

先看主线流程

// 设置gd指针指向特定位置
 gd  = (gd_t *)(_armboot_start  - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN  -  sizeof(gd_t));
  // gd指针指向的空间,清零
 memset (( void *)gd,  0,  sizeof (gd_t));
 gd - >bd  = (bd_t *)(( char *)gd  -  sizeof(bd_t));
 memset (gd - >bd,  0,  sizeof (bd_t));
  // 初始化序列
  for (init_fnc_ptr  = init_sequence;  *init_fnc_ptr;  ++init_fnc_ptr) {
   if (( *init_fnc_ptr)()  !=  0) {
   hang ();
  }
 }
 
  // 堆的初始化
  /* armboot_start is defined in the board-specific linker script */
 mem_malloc_init (_armboot_start  - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN,
   CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);
  
 
 # if  defined(CONFIG_CMD_NAND)   // CONFIG_CMD_NAND没有定义
  puts ( "NAND:  ");
  nand_init();   /* go init the NAND */
 # endif
  // 环境变量的重定位
 env_relocate ();
  // 串口的初始化
 serial_initialize();

  // 无需关心
  /* IP Address */
 gd - >bd - >bi_ip_addr  = getenv_IPaddr ( "ipaddr");
 stdio_init ();  /* get the devices list going. */
 jumptable_init ();
 console_init_r ();
  // 中断的使能
  /* enable exceptions */
 enable_interrupts ();

  /* Initialize from environment */
  if ((s  = getenv ( "loadaddr"))  != NULL) {
  load_addr  = simple_strtoul (s, NULL,  16);
 }
  if ((s  = getenv ( "bootfile"))  != NULL) {
  copy_filename (BootFile, s,  sizeof (BootFile));
 }
  // 网卡的初始化
 eth_initialize(gd - >bd);
  //死循环
  for (;;) {
  main_loop ();
 }

模块的方式

for (init_fnc_ptr  = init_sequence;  *init_fnc_ptr;  ++init_fnc_ptr) {
   if (( *init_fnc_ptr)()  !=  0) {
   hang ();
  }
 }
 arch_cpu_init,  
 board_init,   // smdkc100开发板的整体的初始化
 timer_init,  // 定时器的初始化, timer4==>倒计时的间隔时间,产生一个10ms的间隔
 env_init,  // 环境变量的初步初始化  /* initialize environment */
 init_baudrate,  // 波特率的设置 /* initialze baudrate settings */
 serial_init,  // 串口的初始化  /* serial communications setup */
  // 分水岭, 才能够使用printf去打印调试信息
 console_init_f,   /* stage 1 init of console */
 display_banner,   /* say that we are here */
 print_cpuinfo,   /* display cpu info (and speed) */
 checkboard,   /* display board info */
 dram_init,   /* configure available RAM banks */
 display_dram_config

环境变量处理:

COBJS -$(CONFIG_ENV_IS_IN_NAND)  += env_nand.o
 环境变量的保存到哪个地方 : CONFIG_ENV_IS_IN_NAND
 env_init
   |
  gd - >env_addr   = (ulong) &default_environment[ 0];  //gd->env_addr指向默认的环境变量 
  gd - >env_valid  =  1;
 env_relocate ();
   | //分配空间,128k
  env_ptr  = (env_t  *)malloc (CONFIG_ENV_SIZE);
  env_relocate_spec ();
     | // 从nand中0x40000读取数据到malloc区域
   ret  = readenv(CONFIG_ENV_OFFSET, (u_char  *) env_ptr);
    if (ret) //如果读取失败,就使用默认的环境变量
     return use_default();
    //读取数据成功,此时还要crc校验一下,
    if (crc32( 0, env_ptr - >data, ENV_SIZE)  != env_ptr - >crc)
     //如果校验失败,仍然使用默认的环境变量
     return use_default();
      |
     puts ( "*** Warning - bad CRC or NAND, using default environment\n\n");
     memset(env_ptr,  0,  sizeof(env_t));
      // 使用默认的环境变量
     memcpy(env_ptr - >data, default_environment,  sizeof(default_environment));

//CONFIG_ENV_OFFSET是可以控制env保存到nand中特定的位置
// 0x40000
readenv(CONFIG_ENV_OFFSET, (u_char  *) env_ptr);
  | //                      0x40000  块大小 , malloc区域  
 char_ptr  =  &buf[amount_loaded]; 
 nand_read( &nand_info[ 0], offset,  &len, char_ptr)
   | // mtd的架构
  info - >read(info, ofs,  *len, (size_t  *)len, buf); 
  
自己设定环境变量 :  smdkc100.h
# define CONFIG_SERVERIP    192. 168. 7. 2
# define CONFIG_IPADDR    192. 168. 7. 6
# define CONFIG_ETHADDR  00 : 23 : 24 : 25 : 26 : 27
# define CONFIG_BOOTCOMMAND  "tftp 20800000 zImage35 \; go 20800000"
# define CONFIG_BOOTARGS  "root=/de/nfs nfsroot=192.168.7.2:/opt/filesystem  ip=192.168.7.6 console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc"

 

插曲：函数指针

1,声明定义
  int * fun( int a,  int b);
  int ( *fun)( int a,  int b);
2,初始化
  int add( int a,  int b)
 {
   return a +b;
 }
  int sub( int a,  int b)
 {
   return a -b;
 }
  //fun = add;
 fun  = sub;
3,调用
 fun( 3,  4);
4,作用
   a,产生api
   b,用于抽象分层
   struct stud{
  int age;
  int ( *func)( int a,  int b);
  }

app
查询 :  a的名字
 printf( "age = %d\n", p - >age);
 p - >func( 3, 4);
== == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == =
(核心层)链表 :
  struct stud  *p; (全局)
 p   = 链表头;
== == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == == =
(特定数据层) struct stud a;
 a.age  =  30000;
 a.func  = add;
struct stud b;
 b.age  =  3;
 b.func  = sub;

nandflash的初始化;

void  start_armboot ( void)
  |
  nand_init();
   |Nand.c drivers\mtd\Nand  2677  2010 - 4 - 1
  nand_init_chip( &nand_info[i],  &nand_chip[i], base_address[i]);
    |( struct mtd_info  *mtd,  struct nand_chip  *nand,ulong base_addr)
   mtd - >priv  = nand;
    board_nand_init(nand) // 初始化nand_chip对象
     |
    nand - >IO_ADDR_R   = ( void __iomem  *)NFDATA;
    nand - >IO_ADDR_W   = ( void __iomem  *)NFDATA;
    nand - >cmd_ctrl   = s3c_nand_hwcontrol;
    nand - >dev_ready   = s3c_nand_device_ready;
    nand - >select_chip  = s3c_nand_select_chip;
    nand - >options   =  0;
    nand_scan(mtd, maxchips)  // 初始化struct nand_info
 readenv
   |
 nand_read(
  info - >read()   // 谁给这个read函数指针初始化
  
  - >read  = xxx
初始化部分:
nand_scan
  |
  nand_scan_tail(mtd);
   | //在这个地方给初始化了
  mtd - >read  = nand_read;  // Nand_base.c drivers\mtd\Nand 81953 2010-4-1
     |
     struct nand_chip  *chip  = mtd - >priv;
     nand_do_read_ops(mtd, from,  &chip - >ops);
      |
     chip - >select_chip(mtd, chipnr);  //select_chip在哪里初始化

nand_scan
  |
 nand_scan_ident(mtd, maxchips);
   | // 片选在这个初始化了
  chip - >select_chip  = nand_select_chip;
      | //chip实际就是struct nand_chip,
     chip - >cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE,  0  | NAND_CTRL_CHANGE);
       |
      s3c_nand_hwcontrol;

board_nand_init(nand) // 初始化nand_chip对象,
     |
    nand - >IO_ADDR_R   = ( void __iomem  *)NFDATA;
    nand - >IO_ADDR_W   = ( void __iomem  *)NFDATA;
    nand - >cmd_ctrl   = s3c_nand_hwcontrol;
    nand - >dev_ready   = s3c_nand_device_ready;
    nand - >select_chip  = s3c_nand_select_chip;
    nand - >options   =  0;

uboot命令处理的逻辑过程

struct  cmd_tbl_s {
  char   *name;   /* Command Name   */
  int  maxargs;  /* maximum number of arguments */
  int  repeatable;  /* autorepeat allowed?  */
      /* Implementation function */
  int  ( *cmd)( struct cmd_tbl_s  *,  int,  int,  char  *[]);
  char   *usage;   /* Usage message (short) */
  char   *help;   /* Help  message (long) */
};
typedef  struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;
# define  U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) \
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section  = {#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}

# define Struct_Section  __attribute__ ((unused,section ( ".u_boot_cmd")))

U_BOOT_CMD(
 tftpboot,  3,  1, do_tftpb,
  "boot image via network using TFTP protocol",
  "[loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]"
);
== = >展开 :
 类型               变量名                  设置属性 
struct cmd_tbl_s  __u_boot_cmd_tftpboot __attribute__ ((unused,section ( ".u_boot_cmd")))  ={
 .name  =  "tftpboot",
 .maxargs  =  3,
 .repeatable  =  1,
 .cmd  = do_tftpb,
 .usage  =  "boot image via network using TFTP protocol",
 .help  =  "[loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]"
}

== = >  在uboot中新增一条命令 :
common/cmd_hello.c
# include  <common.h >
# include  <command.h >
int  do_mycmd(cmd_tbl_t  *cmdtp,  int flag,  int argc,  char  *argv[])
{
 printf( "in do_mycmd for uboot cmd test\n");
  return  0;
 
}

U_BOOT_CMD(
 mycmd,  3,  1, do_mycmd,
  "this is a uboot cmd test",
  "mycmd : no args"
);
common/Makefile
 COBJS -$(CONFIG_CMD_HELLO)  += cmd_hello.o

smdkc100.h
# define CONFIG_CMD_HELLO  1

uboot命令解析过程

 

mainloop:(一般不需要去修改)

s  = getenv ( "bootdelay"); //获取环境变量的值(字符串)
 bootdelay  = s  ? ( int)simple_strtol(s, NULL,  10)  : CONFIG_BOOTDELAY;
 s  = getenv ( "bootcmd");  //获取bootcmd中值==>"tftp 20008000 zImage ; go 20008000"
  if (bootdelay  > =  0  && s  &&  !abortboot (bootdelay))  // 倒计时
  run_command (s,  0); 
    |
   分析字符串中命令 :  命令名  参数tftp  20008000 zImage
   argc = > 3
   argv ==argv[ 0] == "tftp"
    argv[ 1]  == "20008000"
    argv[ 2]  ==  "zImage"
   argc  = parse_line (finaltoken, argv);
   cmd_tbl_t  *cmdtp  = find_cmd(argv[ 0]);
       |
      find_cmd_tbl(cmd,  &__u_boot_cmd_start, len);
        | // cmdtp为指针,执行.u_boot_cmd段的起始位置
        for (cmdtp  = table; cmdtp  != table  + table_len;cmdtp ++)
         if (strncmp (cmd, cmdtp - >name, len)
          return cmdtp;
   (cmdtp - >cmd) (cmdtp, flag, argc, argv)   // 执行命令的处理函数
   
 倒计时被打断的时候 :
  for (;;) {
  len  = readline (CONFIG_SYS_PROMPT);
  rc  = run_command (lastcommand, flag);

掌握:

    1, 在uboot添加命令
    2, 已知的命令对应的处理函数
         nand 命令==>  cmd_nand.c
           do_nand

 

dm9000网卡:

void start_armboot ( void)
  |
 eth_initialize(gd - >bd);  // 没有调用所有网卡的init方法
   |
  dm9000_initialize(bis)   // 自己添加,将dm9000的对象初始化,并且设置mac地址,加入链表
  eth_getenv_enetaddr_by_index(eth_number, env_enetaddr);
   //从环境变量中获取,某个网卡的mac地址,  mac从软件上设定的
   // mac保存在env_enetaddr
 eth_init(gd - >bd);  // Eth.c Net 11013 2013-9-10
   // 意味着链表中多有的节点都会执行其中的init方法
   |
   while循环 :
   eth_current - >init(eth_current,bis)  // 执行当前的节点的init方法
   eth_try_another( 0);
     |
    eth_current  = eth_current - >next;
1,dm9000 == >链表中
 dm9000_initialize(bis) ;
2,执行dm9000的init方法
 eth_init(gd - >bd);

COBJS -$(CONFIG_DRIVER_DM9000)  += dm9000x.o

struct eth_device {
  char name[NAMESIZE];  // 网卡名字
  unsigned  char enetaddr[ 6];  //网卡mac地址
  int iobase;  //网卡的物理地址
  int state;  //网卡状态
  int  ( *init) ( struct eth_device *, bd_t *);  // 初始化方法
  int  ( *send) ( struct eth_device *,  volatile  void * packet,  int length);  // 发送
  int  ( *recv) ( struct eth_device *);  //接收
  void ( *halt) ( struct eth_device *);  // 终止
  struct eth_device  *next;
  void  *priv;
};

int dm9000_initialize(bd_t  *bis)
{
  struct eth_device  *dev  =  &(dm9000_info.netdev);
  /* Load MAC address from EEPROM */
 dm9000_get_enetaddr(dev);
 dev - >init  = dm9000_init;
 dev - >halt  = dm9000_halt;
 dev - >send  = dm9000_send;
 dev - >recv  = dm9000_rx;
 sprintf(dev - >name,  "dm9000");
 eth_register(dev);   // 将dm9000节点放到链表中
  return  0;
}

 

uboot是如何启动内核

1, 在0x20000100去存放内存的信息和bootargs的内容
2, 将r1=1826,告诉内核

bootm -- >uImage
tftp  20800000 uImage \; bootm  20800000
gd - >bd - >bi_arch_number  = MACH_TYPE_SMDKC100;   // 1826
gd - >bd - >bi_boot_params  = PHYS_SDRAM_1  + 0x100;  // 0x20000000+0x100
bootm == >do_bootm
    |
   将zImage拷贝到0x20008000
   boot_fn  = boot_os[images.os.os];
   |
  do_bootm_linux   //Bootm.c (lib_arm):int do_bootm_linux
    | //gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDKC100; 1826
   bd_t  *bd  = gd - >bd;
    int machid  = bd - >bi_arch_number;
    void ( *theKernel)( int zero,  int arch, uint params);
    char  *commandline  = getenv ( "bootargs");
   theKernel  = ( void ( *)( int,  int, uint))images - >ep;   // 0x20008000
   
   setup_start_tag (bd);t
   setup_memory_tags (bd);
   setup_commandline_tag (bd, commandline); 
   setup_end_tag (bd);
   theKernel ( 0, machid, bd - >bi_boot_params);

全局的数据:gd

DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
# define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR      register  volatile gd_t  *gd  asm ( "r8")
某个.c中想使用gd变量 : 加上这句话
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
gd - >flags  |= GD_FLG_RELOC;
board_init
  |
 gd - >bd - >bi_arch_number  = MACH_TYPE_SMDKC100;  // 1826
 gd - >bd - >bi_boot_params  = PHYS_SDRAM_1  + 0x100;  // 0x20000000 + 0x100
env_init
  |
 gd - >env_addr   = (ulong) &default_environment[ 0];
 gd - >env_valid  =  1;
init_baudrate
  |
 gd - >bd - >bi_baudrate  = gd - >baudrate  =  115200; 
serial_init  == >drivers /serial /serial_s5pc1xx.c   // 一般uboot对于串口的部分,都基本上是ok
   int serial_init_dev( const  int dev_index)
  {
    struct s5pc1xx_uart  * const uart  = s5pc1xx_get_base_uart(dev_index);
    /* reset and enable FIFOs, set triggers to the maximum */
   writel( 0,  &uart - >ufcon);
   writel( 0,  &uart - >umcon);
    /* 8N1 */
   writel(0x3,  &uart - >ulcon);
    /* No interrupts, no DMA, pure polling */
   writel(0x245,  &uart - >ucon);
   serial_setbrg_dev(dev_index);
    return  0;
  }
 gd - >have_console  =  1;

dram_init :
 gd - >bd - >bi_dram[ 0].start  = PHYS_SDRAM_1;  //起始位置
 gd - >bd - >bi_dram[ 0].size  = get_ram_size(( long  *)PHYS_SDRAM_1,PHYS_SDRAM_1_SIZE);  // 计算内存大小
     =  256  * 1024  * 1024
   

汇总:
gd - >bd - >bi_arch_number  = MACH_TYPE_SMDKC100;  // 1826, 机器id, uboot和内核达成的一个协议
gd - >bd - >bi_boot_params  = PHYS_SDRAM_1  + 0x100;  // 0x20000000 + 0x100
gd - >bd - >bi_baudrate  = gd - >baudrate  =  115200; 
gd - >bd - >bi_dram[ 0].start  = PHYS_SDRAM_1; 
gd - >bd - >bi_dram[ 0].size  = 256  * 1024  * 1024;
gd - >have_console  =  1;
gd - >flags  |= GD_FLG_RELOC;
gd - >bd - >bi_ip_addr  = getenv_IPaddr ( "ipaddr");

串口的初始化

//串口的初始化, 将所有的串口设备做成对象 struct serial_device, 用链表连接起来
serial_initialize();
//将所有的外围设备全部做成对象 struct stdio_dev, 如果想要研究uboot中有lcd,研究这块
stdio_init ();  /* get the devices list going. */
// 跳转表
jumptable_init ();
// 将stdin, out, err==> serial
console_init_r ();  /* fully init console as a device */
  /* enable exceptions */
enable_interrupts ();

 

smdkc100所有平台数据的注册流程

static  int __init customize_machine( void)
{
  /* customizes platform devices, or adds new ones */
  if (init_machine)
  init_machine();
  return  0;
}
arch_initcall(customize_machine);
smdkc100_machine_init
  |
 platform_add_devices(smdkc100_devices, ARRAY_SIZE(smdkc100_devices));
   |
  platform_device_register(devs[i]);
 
init /main.c
start_kernel
  |
 printk(KERN_NOTICE  "%s", linux_banner);
 setup_arch( &command_line);  // 建立平台相关的数据,会到0x200000100去uboot存放数据
    |
   mdesc  = setup_machine(machine_arch_type);  // 获取machine描述
     //struct machine_desc *mdesc===>mach-smdkc100.c==>MACHINE_START
   mdesc - >boot_params;  //获取0x20000100
   tags  = phys_to_virt(mdesc - >boot_params);
   parse_tags(tags);  // 获取bootargs, from就在这里初始化
   strlcpy(boot_command_line, from, COMMAND_LINE_SIZE);
 printk(KERN_NOTICE  "Kernel command line: %s\n", boot_command_line);

 

内核是如何去处理bootargs中的所有参数:

parse_args( "Booting kernel", static_command_line, __start___param,__stop___param  -__start___param,
      &unknown_bootoption);
用途 :
uboot想传递一个自定义的值给我们内核,内核如何处理 :
 set bootargs myval = 56 init = /linuxrc console =ttySAC0, 115200 root = /dev /nfs nfsroot = 192. 168. 7. 2 : /opt /filesystem ip = 192. 168. 7. 6  

在内核的任何地方 :
static  int __init parse_myval( char  *str)
{
  int val  = simple_strtoul(str, NULL,  10);
 printk( "myval = %d\n", val);
  return  0; 
}
__setup( "myval=", parse_myval);

 

uboot上电完整内存使用

 

 @成鹏致远

（blogs：http://lcw.cnblogs.com）

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（qq：552158509）