CFE Bootloader详解 — 引导过程

CFE命令

CFE引导过程

系统加电后，CFE从boot.S (src/shared/boot.S)开始执行，完成判断芯片类型、设置时钟、初始化缓存、把自身加载进RAM等任务后，跳转到c_main()(src/shared/load.c)

 void c_main (unsigned long ra)
 {
 　　……
 　　/* Load binary */
 　　load ();  /* 加载CFE，并解压 */
 　　……
 　　((void (*) (void)) LOADADDR) ();  /* 跳转到CFE中执行cfe_main() */
 }

在执行cfe_main () (cfe/cfe/main/cfe_main.c)前，更低级别的初始化工作已经完成，而此函数主要完成硬件初始化，包括ether driver，PCI，Console等外部设备的初始化，image更新，引导kernel等任务。

 void cfe_main (int a, int b)
 {
     /*
      * By the time this routine is called, the following things have
      * already been done:
      *
      * 1. The processor(s) is(are) initialized.
      * 2. The caches are initialized.
      * 3. The memory controller is initialized.
      * 4. BSS has been zeroed.
      * 5. The data has been moved to R/W space.
      * 6. The "C" Stack has been initialized.
      */
 　　……
 　　cfe_bg_init();           /* 后台处理初始化 */
 　　cfe_attach_init ();      /* 初始化CFE device list */
 　　cfe_timer_init ();
 　　cfe_bg_add (cfe_device_poll, NULL);

 　　board_console_init ();   /* 硬件初始化，包括LED的初始化 */
 　　cfe_say_hello ();        /* CFE开始信息 */
 　　cfe_arena_init ();       /* 创建物理内存的初始映射 */
 　　board_device_init ();    /* 设备初始化 */
 　　cfe_startup_info ();     /* 输出信息，例如存储空间使用情况 */
 　　cfe_init_ui ();          /* 接口初始化，包括Console命令行初始化 */
 　　board_final_init ();     /* 硬件部分初始化 */
 　　cfe_autostart ();        /* image更新，加载kernel */
 　　cfe_command_loop ();     /* 如果上一步按了Ctrl-C，则进入CFE命令行模式 */
 　　……
 }

后台轮询

CFE没有使用中断做任何事情，而是使用轮询的方式。后台维护一个叫cfe_bg_tasklist的函数指针数组，数组元素中的函数指针指向后台任务处理函数的首地址，后台的任务数量是16。cfe_bg_init()初始化后台任务列表，cfe_bg_add()、cfe_bg_remove()负责在后台的定期轮询循环中添加或删除任务。

 #define MAX_BACKGROUND_TASK    16
 static void (*cfe_bg_tasklist [MAX_BACKGROUND_TASKS]) (void *)

CFE设备管理

cfe_attach_init()用于初始化CFE设备列表，这是一条双向队列，用来保存外部设备的信息。在设备嗅探时，cfe_attach ()将被调用，用于把设备添加进CFE设备列表中。在CFE中，用cfe_device_t (cfe/cfe/include/cfe_device.h)这个结构体来描述一个设备示例。

 /*
  * The Device structure defines a particular instance of a device.
  * They are generated as a result of calling the cfe_attach call.
  */

 typedef struct cfe_device_s {
     queue_t dev_next;
     char *dev_fullname;
     void *dev_softc;
     int dev_class;
     const cfe_devdisp_t *dev_dispatch;
     int dev_opencount;
     char *dev_description;
 } cfe_device_t;

cfe_devdisp_s (cfe/cfe/include/cfe_device.h)这个结构体由一系列函数指针构成，定义了对设备的常规操作。

 struct cfe_devdisp_s {
     int (*dev_open)(cfe_devctx_t *ctx);
     int (*dev_read)(cfe_devctx_t *ctx,iocb_buffer_t *buffer);
     int (*dev_inpstat)(cfe_devctx_t *ctx,iocb_inpstat_t *inpstat);
     int (*dev_write)(cfe_devctx_t *ctx,iocb_buffer_t *buffer);
     int (*dev_ioctl)(cfe_devctx_t *ctx,iocb_buffer_t *buffer);
     int (*dev_close)(cfe_devctx_t *ctx);
     void (*dev_poll)(cfe_devctx_t *ctx,int64_t ticks);
     void (*dev_reset)(void *softc);    /* called when device is closed, so no devctx_t */
 };