U-Boot启动内核的过程可以分为两个阶段,两个阶段的功能如下:
(1胶水的成分)第一阶段的功能
硬件设备初始化
加载U-Boot第二阶段代码到RAM空间
饺子怎么画
设置好栈
跳转到第二阶段代码入口
(2)第二阶段的功能
初始化本阶段使用的硬件设备
检测系统内存映射
将内核从Flash读取到RAM中
为内核设置启动参数
调用内核
1.1.1 应用分身U-Boot启动第一阶段代码分析
第一阶段对应的文件是cpu/arm920t/start.S和board/samsung/mini2440/lowlevel_init.S。
U-Boot启动第一阶段流程如下:
图 2.1 U-Boot启动第一阶段流程
根据cpu/arm920t/u-boot.lds中指定的连接方式:
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
. = 0x00000000;
. = ALIGN(4);
.text :
{
cpu/arm920t/start.o (.text)
board/samsung/mini2440/lowlevel_init.o (.text)
board/samsung/mini2440/nand_read.o (.text)
*(.text)
}
… …
}
第一个链接的是cpu/arm920t/start.o,因此u-boot.bin的入口代码在cpu/arm920t/start.o中,其源代码在cpu/arm920t/start.S中。下面我们来分析cpu/arm920t/start.S的执行。
1. 硬件设备初始化
(1)设置异常向量
cpu/arm920t/start.S开头有如下的代码:
.globl _start
_start: b start_code /* 复位 */
ldr pc, _undefined_instruction /* 未定义指令向量 */
ldr pc, _software_interrupt /* 软件中断向量 */
ldr pc, _prefetch_abort /* 预取指令异常向量 */
ldr pc, _data_abort /* 数据操作异常向量 */
ldr pc, _not_ud /* 未使用 */
ldr pc, _irq /* irq中断向量 */
ldr pc, _fiq /* fiq中断向量 */
/* 中断向量表入口地址 */
_undefined_instruction: .word undefined_instruction
_software_interrupt: .word software_interrupt
_prefetch_abort: .word prefetch_abort
_data_abort: .word data_abort
_not_ud: .word not_ud
_irq: .word irq
_fiq: .word fiq
.balignl 16,0xdeadbeef
以上代码设置了ARM异常向量表,各个异常向量介绍如下:
表 2.1 ARM异常向量表
地址 | 异常 | 进入模式 | 描述 |
0x00000000 | 复位 | 管理模式 | 复位电平有效时,产生复位异常,程序跳转到复位处理程序处执行 |
0x00000004 | 未定义指令 | 未定义模式 | 遇到不能处理的指令时,产生未定义指令异常 |
0x00000008 | 软件中断 | 管理模式 | 龙卷风怎么画执行SWI指令产生,用于用户模式下的程序调用特权操作指令 |
0x0000000c | 预存指令 | 中止模式 | 你是我不及的梦处理器预取指令的地址不存在,或该地址不允许当前指令访问,产生指令预取中止异常 |
0x00000010 | 数据操作 | 中止模式 | 处理器数据访问指令的地址不存在,或该地址不允许当前指令访问时,产生数据中止异常 |
0x00000014 | 未使用 | 未使用 | 未使用 |
美味的妹妹0x00000018 | IRQ | IRQ | 外部中断请求有效,且CPSR中的I位为0时,产生IRQ异常 |
0x0000001c | FIQ | FIQ | 快速中断请求引脚有效,且CPSR中的F位为0时,产生FIQ异常 |
| | | |
在cpu/arm920t/start.S中还有这些异常对应的异常处理程序。当一个异常产生时,CPU根据异常号在异常向量表中找到对应的异常向量,然后执行异常向量处的跳转指令,CPU就跳转到对应的异常处理程序执行。
其中复位异常向量的指令“b start_code”决定了U-Boot启动后将自动跳转到标号“start_code”处执行。
(2)CPU进入SVC模式
start_code:
/*
* t the cpu to SVC32 mode
*/
mrs r0, cpsr
bic r0, r0, #0x1f /*工作模式位清零 */
orr r0, r0, #0xd3 /*工作模式位设置为“10011”(管理模式),并将中断禁止位和快中断禁止位置芒果的热量1 */
msr cpsr, r0
以上代码将CPU的工作模式位设置为管理模式,并将中断禁止位和快中断禁止位置一,从而屏蔽了IRQ和FIQ中断。
(3)设置控制寄存器地址
# if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008
# define CLKDIVN 0x14800014
#el /* s3c2410与s3c2440下面4个寄存器地址相同 */
解酒小妙招
# define pWTCON 0x53000000 /* WATCHDOG控制寄存器地址 */
# define INTMSK 0x4A000008 /* INTMSK寄存器地址 */
# define INTSUBMSK 0x4A00001C /* INTSUBMSK寄存器地址 */
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* CLKDIVN寄存器地址 */
# endif
对与s3c2440开发板,以上代码完成了WATCHDOG,INTMSK,INTSUBMSK,CLKDIVN四个寄存器的地址的设置。各个寄存器地址参见参考文献[4] 。
(4)关闭看门狗
ldr r0, =pWTCON
mov r1, #0x0
str r1, [r0] /* 看门狗控制器的最低位为0时,看门狗不输出复位信号 */
以上代码向看门狗控制寄存器写入0,关闭看门狗。否则在U-Boot启动过程中,CPU将不断重启。