u-boot源码汇编段简要分析

　　Hi,大家好！我是CrazyCatJack,你们可以叫我CCJ或者疯猫。今天我给大家带来的是u-boot的源代码汇编段分析，以后还会给大家讲解后续的C代码，请持续关注哦^_^

　　先简单说一下u-boot，在嵌入式开发中，u-boot起着至关重要的作用：读出嵌入式系统内核并启动内核。因此非常有必要对u-boot进行理解，了解其是如何启动内核的，这样我们才能随心所欲地初始化系统，无论基于什么架构，什么开发板，都能够轻松的去启动内核。这一点难道不是最有吸引力的吗？

　　如果大家有看到我的前一篇博客，就会对u-boot的启动有一定程度的了解了。执行u-boot，首先是从启动文件start.S开始的。它位于你所用CPU的文件下。比如我的路径就是：“uboot-1.1.6/cpu/arm920t/start.S”。这基于你具体使用的CPU架构。打开它：

　

　　首先看第一条语句，跳转到reset语句执行。那我们来看reset。

　　根据注释，我们知道是要先让CPU进入SVC32模式，也就是管理模式。具体的汇编代码不再分析，需要大家自己去学习。若是你已经掌握了一定的汇编，则完全可以阅读本篇博客，不然还是建议先学习一下汇编。u-boot代码量还是很大的，再接着往下来看：

　　根据注释，我们要关闭看门狗，否则此时CPU会不断地重启重启。。。很明显，在定义了具体的SOC型号后，define寄存器地址。包括看门狗控制寄存器、中断屏蔽寄存器、还有时钟分频。关闭看门狗，关闭所有的中断。

　　这里如果你是从NOR Flash启动的，这里的r0就是0。如果你是从下载器或者调试器直接将代码下载到SDRAM的,r0就为你自己设置的SDRAM代码段的启动地址（详情看我的上一篇博客）。这里会比较一下这两个地址是否相同，就可以知道你是从哪里启动的了，是从NOR Flash还是直接从SDRAM。如果你从SDRAM启动，则说明你已经初始化了SDRAM。如果你是从FLASH启动，则这里跳转到 cpu_init_crit函数执行。

　　这里是关caches，关MMU，然后跳转到lowlevel_init函数执行开发板相关的配置。

　　这一部分程序博主开始很不理解，因为这里涉及到了一个链接地址的概念。博主分不清此刻程序到底是在FLASH还是在RAM上。但是后来在论坛提问，大神给予了解答，博主终于懂了。这里的SMRDATA是即将在SDRAM存储的13个寄存器的链接地址，也就是说此刻这13个寄存器的值并未真正存储到SDRAM，而是在NOR FLASH中。但是我们用这个SDRAM上的寄存器链接地址减去SDRAM代码段开始地址（_TEXT_BASE）,就得出了相对地址。又因为NOR FLASH的起始地址是0，所以起始地址+相对地址就是这13个寄存器在NOR FLASH上真正存储的开始地址。这段代码就是因为上述原因而进行的地址转换。目的是得到13个寄存器在NOR FLASH上存储的开始地址。

　　

　　我们接着分析，下一步根据注释是设置堆栈，将代码段地址给r0，这里我们设置的是0x33F80000.然后设置MALLOC段：分配空间，r0减去此段大小。再设置CFG_GBL_DATA段，同理r0减去此段大小，分配空间。再设置IRQ段、FIQ段。最后r0减去12，留出3个字节的空间。下一步是跳转到clock_init设置时钟。

　　relocate这段代码是要将u-boot从FLASH复制到RAM。_start是当前代码的开始地址，_TEXT_BASE是代码段的链接地址，如果二者相等则证明是从RAM启动，无需复制代码。转去执行清BSS段代码。_armboot_start是在当前文件即start.S中定义的第一条指令的运行地址，_bss_start是在board/开发板型号/u-boot.lds中定义的代码段结束地址。结束地址减去开始地址等于代码段长度，赋值给r2。然后就是如果你是从FLASH启动则需进行代码赋值，这里是用C函数实现。

　　这里我们设置的是USB48MHZ，总时钟400MHZ.根据代码，再接下来是清BSS段。

　　所谓的BSS段就是未初始化的静态变量和全局变量，或者初始化为0的静态变量和全局变量。将他们存入只会浪费空间。所以用到他们的时候再去初始化。这里的清BSS段就是这样的作用。

　　清完BSS段就是要复制代码到RAM。这里韦东山老师是自己用C语言实现的从FLASH到RAM程序的复制。因为版权原因，我们不便贴出。其实也是很容易的内存块复制。

　　最后是进入到了_start_armboot。这是一个C函数，从这里开始就是用C来实现读出内核，启动内核了。硬件相关的汇编程序讲解结束！

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我尊重DENX Software Engineering为开源代码做出的贡献，他们做出u-boot，并将其开源供全世界的人们下载、学习和使用。

博主是跟随韦东山老师学习的嵌入式Linux开发，其中的CopyCode2Ram函数为韦东山老师编写。本文源于对学习成果的总结。

CCJ

2016-11-19   11:14:00