xloader

[1]，先看一下整个系统的结构（软件是灵魂，硬件是驱体，再强大的灵魂力若没有躯体终将是游魂野鬼，再强壮的驱体若没有灵魂终将是植物人）

结构	作用	备注
硬件	一切软件的载体
xloader	引导uboot
uboot	启动加载或下载linux kernel
linux kernel	OS，承载android
android	OS，承载APP

[2]，为什么需要xloader？

cpu上电后会自动加载一小段程序到内部ram中运行，内部的ram资源很小，一般只有几十k的空间，比如我现在用的cpu就只有32k的空间。uboot功能很强，具有初始化，交互操作，下载和引导linux的作用，因此体积上会超过cpu内部的ram大小，所以我们需要更小的xloader来为我们加载引导uboot。xloader一般只作一些最最核心的硬件初始化，比如cpu时钟，外部内存，flash和usb/SD/uart的初始化工作，然后就加载uboot，把更深入的初始就交给uboot来执行。

[3]，xloader执行流程

[首先]，看x-loader.lds文件，通过以下命令得到lds文件的路径

 $ find -name "*.lds"

打开x-loader.lds如下：

 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 //指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端
 OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
 //指定输出可执行文件的平台为ARM
 OUTPUT_ARCH(arm)
 //指定输出可执行文件的起始代码段为_start
 ENTRY(_start)
 SECTIONS
 {
         //从0x0位置开始,但会在vim board/copener_pad_ref/config.mk 文件里面定义为TEXT_BASE = 0x07041000
         . = 0x00000000;

         //代码以4字节对齐
         . = ALIGN();
         //指定代码段
         .text      :
         {
           cpu/copener/start.o     (.text)        //代码的第一个代码部分
           *(.text)                             //其它代码部分
         }

         . = ALIGN();

         //指定只读数据段
         .rodata : { *(.rodata) }

         . = ALIGN();

         //指定可读写数据段
         .data : { *(.data) }

         . = ALIGN();

         //指定got段, got段式是uboot自定义的一个段, 非标准段
         .got : { *(.got) }

         . = ALIGN();

         //把__bss_start赋值为当前位置,即bss段的开始位置
         __bss_start = .;

         //指定bss段
         .bss : { *(.bss) }

         //把_end赋值为当前位置,即bss段的结束位置
         _end = .;
 }

　　由上面可知程序的入口为“cpu/copener/start.S”文件，且入口函数为“_start”，开头已经有了，接下来就是怎么跟踪代码了。

　　[然后]，跟踪start.S文件：

　　start.S是汇编写的文件，主要是执行了下面的操作　　

 // set the cpu to SVC32 mode
 // disable MMU
 // Enable all domains to client mode
 // Invalidate instruction cache
 // Invalidate data cache
 // Invalidate entire Unified main TLB

     ldr     pc, _start_armboot      /* jump to C code                   */
 _start_armboot: .word start_armboot

　　start.S的最后通过“ldr pc, _start_armboot”跳入C代码中运行了。通过下面的命令把start_armboot函数所在文件lib/board.c找出。　　

 $ grep -rnws start_armboot 

　　打开board.c，该函数简化后的操作如下

 void start_armboot (void)
 {
     board_init();                  //pad_ref.c    空函数
     uart_init(CFG_UART_BAUD_RATE); //uart.c       初始化串口
     cpu_init();                    //cpu.c        设置一下cpu的频率
     ddr_init();                    //ddr_init.c   初始化ddr
     mem_test();                    //board.c      内存测试

     for(idx = ;idx < ;)    {
         sram_dat = readl(SRAM_BASE_ADDR + idx);
         writel(sram_dat,DDR_DATA_BASE + idx);
         idx = idx + ;
     }

     if (check_romloader_fastboot()) {    //检测引导设置，若符合usb引导则fastboot USB
         TRACE(KERN_INFO, "enter fastboot USB boot\n");
         usb_boot(0x02);                  //进入USB引导操作
     }

     switch(readl(CFG_BOOT_MODE) & 0x3){  //检测其它引导模式进入相应操作
         case 0x00:
             TRACE(KERN_INFO,"SDIO\n");
             sdmmc_continue_boot(0x0);     

         case 0x02:
             TRACE(KERN_INFO,"USB\n");
             usb_boot(0x02);
             break;

         case 0x03:
             TRACE(KERN_UART,"UART\n");
             uart_boot(0x03);
             break;
         default:
             TRACE(KERN_ERROR,"No Boot Source\n");
             break;
     }
     TRACE(KERN_ERROR,"No U-boot found\n");
     while();
 }

　　而后面的usb_boot(0x02)又会调用handle_fastboot(rxdata, rxsize, boot_mode)，进而调用enter_entry(head.entry, boot_mode)，最后调用(*(void(*)())buf)(boot_mode)，然后就跳进uboot里面去运行了。

　　(*(void(*)())buf)(boot_mode)是一个函数指针，类型为void(*)()，指向的是buf地址，即head.entry，涉及到的结构体如下：　　

 typedef struct {
     char         tag[];        //NUFX
     unsigned int offset;        //
     unsigned int entry;         //where to place
     unsigned int size;          //size of binary
     unsigned int loader_cksum;  //chsum of binary
     unsigned int header_cksum;  //cksum of first 16 bytes of header
     }xl_header;
 extern xl_header head;

　　由config.mk文件指定TEXT_BASE = 0x07041000，然后通过偏移算出Head.entry = 0x7041008。即xloader最后要跳转的地址为0x7041008。

[4]xloader的编译　　

 //清除上一次编译
 $ make distclean

 //配置当前编译
 $ make copener_pad_ref_config

 //编译
 $ make

 //////////////////////////////////////生成文件时打印的信息//////////////////////////////////////
 Generate x-load.img from x-load
 ELF Entry = 0x7041008
 ELF Program number =
 ELF Program Header Offset =
 Program[]: offset=0x200, Size=0x74f8
 Program[]: offset=0x61656100, Size=0x412d3705
 Head.tag = NUFX
 Head.offset = 0x200
 Head.entry = 0x7041008
 Head.size = 0x74fc
 Head.loader_cksum = 0x55157080
 Head.header_cksum = 0xb4604cd2

　　生成的文件为：　　

 oee@copener:/opt/ns115_jb/bsp/xloader$ ls -lh
 -rwxrwxr-x  oee oee  30K  5月  : x-load.bin
 -rw-rw-r--  oee oee  30K  5月  : x-load.img