電子發(fā)燒友App
SPL
SPL是uboot第一階段執(zhí)行的代碼。 主要負(fù)責(zé)搬移uboot第二階段的代碼到內(nèi)存中運(yùn)行。 SPL是由固化在芯片內(nèi)部的ROM引導(dǎo)的。 我們知道很多芯片廠商固化的ROM支持從nandflash， SDCARD等外部介質(zhì)啟動(dòng)。
所謂啟動(dòng)， 就是從這些外部介質(zhì)中搬移一段固定大?。?K/8K/16K等）的代碼到內(nèi)部RAM中運(yùn)行。 這里搬移的就是SPL. 在最新版本的uboot中， 可以看到SPL也支持nandflash， SDCARD等多種啟動(dòng)方式。 當(dāng)SPL本身被搬移到內(nèi)部RAM中運(yùn)行時(shí)， 它會(huì)從nandflash， SDCARD等外部介質(zhì)中搬移uboot第二階段的代碼到外部?jī)?nèi)存中。
SPL的文件組成
當(dāng)我們?cè)趗boot下執(zhí)行make命令的時(shí)候， 它最核心的功能是執(zhí)行Makefile中的all目標(biāo)編譯出相應(yīng)的文件。 我們來看看這個(gè)all目標(biāo)
?。踦lain］ view plaincopyall： $（ALL-y） $（SUBDIR_EXAMPLES）
?。踦lain］ view plain copyall： $（ALL-y） $（SUBDIR_EXAMPLES）
all依賴于$（ALL-y） 和 $（SUBDIR_EXAMPLES）， 這里我只關(guān)注ALL-y， 如下：
［plain］ view plaincopy# Always append ALL so that arch config.mk‘s can add custom ones
ALL-y += $（obj）u-boot.srec $（obj）u-boot.bin $（obj）System.map
ALL-$（CONFIG_NAND_U_BOOT） += $（obj）u-boot-nand.bin
ALL-$（CONFIG_ONENAND_U_BOOT） += $（obj）u-boot-onenand.bin
ALL-$（CONFIG_SPL） += $（obj）spl/u-boot-spl.bin
ALL-$（CONFIG_SPL_FRAMEWORK） += $（obj）u-boot.img
ALL-$（CONFIG_TPL） += $（obj）tpl/u-boot-tpl.bin
ALL-$（CONFIG_OF_SEPARATE） += $（obj）u-boot.dtb $（obj）u-boot-dtb.bin
ifneq （$（CONFIG_SPL_TARGET），）
ALL-$（CONFIG_SPL） += $（obj）$（subst “，，$（CONFIG_SPL_TARGET））
endif
# enable combined SPL/u-boot/dtb rules for tegra
ifneq （$（CONFIG_TEGRA），）
ifeq （$（CONFIG_OF_SEPARATE），y）
ALL-y += $（obj）u-boot-dtb-tegra.bin
else
ALL-y += $（obj）u-boot-nodtb-tegra.bin
endif
endif
?。踦lain］ view plain copy# Always append ALL so that arch config.mk’s can add custom ones
ALL-y += $（obj）u-boot.srec $（obj）u-boot.bin $（obj）System.map
ALL-$（CONFIG_NAND_U_BOOT） += $（obj）u-boot-nand.bin
ALL-$（CONFIG_ONENAND_U_BOOT） += $（obj）u-boot-onenand.bin
ALL-$（CONFIG_SPL） += $（obj）spl/u-boot-spl.bin
ALL-$（CONFIG_SPL_FRAMEWORK） += $（obj）u-boot.img
ALL-$（CONFIG_TPL） += $（obj）tpl/u-boot-tpl.bin
ALL-$（CONFIG_OF_SEPARATE） += $（obj）u-boot.dtb $（obj）u-boot-dtb.bin
ifneq （$（CONFIG_SPL_TARGET），）
ALL-$（CONFIG_SPL） += $（obj）$（subst ”，，$（CONFIG_SPL_TARGET））
endif
# enable combined SPL/u-boot/dtb rules for tegra
ifneq （$（CONFIG_TEGRA），）
ifeq （$（CONFIG_OF_SEPARATE），y）
ALL-y += $（obj）u-boot-dtb-tegra.bin
else
ALL-y += $（obj）u-boot-nodtb-tegra.bin
endif
endif
因?yàn)楸竟?jié)是討論SPL， 所以我們只關(guān)注其中的一句ALL-$（CONFIG_SPL） += $（obj）spl/u-boot-spl.bin
這句話表明
必須定義CONFIG_SPL才能編譯出spl的bin： 一般在“include/configs/${CONFIG_NAME}.h”中定義
SPL的bin依賴于u-boot-spl.bin
接著往下看
?。踦lain］ view plaincopy$（obj）spl/u-boot-spl.bin： $（SUBDIR_TOOLS） depend
$（MAKE） -C spl all
?。踦lain］ view plain copy$（obj）spl/u-boot-spl.bin： $（SUBDIR_TOOLS） depend
$（MAKE） -C spl all
這里可以發(fā)現(xiàn)， u-boot-spl.bin依賴于 $（SUBDIR_TOOLS） depend
$（SUBDIR_TOOLS） ： 暫不分析
depend： 參考附錄中的depend
進(jìn)入spl目錄， 執(zhí)行make all
接下來進(jìn)入spl目錄， 看看它的Makefile ： 這里只分析與SPL相關(guān)的部分
?。踦lain］ view plaincopyCONFIG_SPL_BUILD ：= y
export CONFIG_SPL_BUILD
?。踦lain］ view plain copyCONFIG_SPL_BUILD ：= y
export CONFIG_SPL_BUILD
export CONFIG_SPL_BUILD： 在接下來的編譯中， 這個(gè)變量為y. 從后面的分析中可以看到， uboot的stage1， stage2階段的代碼用的是同一個(gè)Start.S， 只不過在Start.S中用#ifdef CONFIG_SPL_BUILD這種條件編譯來區(qū)分。 類似的還有其他一些文件。
?。踦lain］ view plaincopyHAVE_VENDOR_COMMON_LIB = $（if $（wildcard $（SRCTREE）/board/$（VENDOR）/common/Makefile），y，n）
?。踦lain］ view plain copyHAVE_VENDOR_COMMON_LIB = $（if $（wildcard $（SRCTREE）/board/$（VENDOR）/common/Makefile），y，n）
?。踓pp］ view plaincopy如果board/$（VENDOR）/common目錄中有Makefile文件，則HAVE_VENDOR_COMMON_LIB為y否則為n
?。踓pp］ view plain copy如果board/$（VENDOR）/common目錄中有Makefile文件，則HAVE_VENDOR_COMMON_LIB為y否則為n
?。踦lain］ view plaincopyifdef CONFIG_SPL_START_S_PATH
START_PATH ：= $（subst “，，$（CONFIG_SPL_START_S_PATH））
else
START_PATH ：= $（CPUDIR）
endif
［plain］ view plain copyifdef CONFIG_SPL_START_S_PATH
START_PATH ：= $（subst ”，，$（CONFIG_SPL_START_S_PATH））
else
START_PATH ：= $（CPUDIR）
endif
我們這里沒有定義CONFIG_SPL_START_S_PATH， 所以START_PATH ：= $（CPUDIR）
［plain］ view plaincopySTART ：= $（START_PATH）/start.o
?。踦lain］ view plain copySTART ：= $（START_PATH）/start.o
依賴start.o， 綜合來看， 就是要把CPUDIR下的start.S編譯進(jìn)來。
?。踦lain］ view plaincopyLIBS-y += arch/$（ARCH）/lib/lib$（ARCH）.o
?。踦lain］ view plain copyLIBS-y += arch/$（ARCH）/lib/lib$（ARCH）.o
依賴lib$（ARCH）.o， 具體來看， 就是依賴arch/arm/lib/libarm.o
?。踦lain］ view plaincopyLIBS-y += $（CPUDIR）/lib$（CPU）.o
［plain］ view plain copyLIBS-y += $（CPUDIR）/lib$（CPU）.o
依賴lib$（CPU）.o， 具體來看， 就是依賴arch/arm/cpu/armv7/libarmv7.o
?。踦lain］ view plaincopyifdef SOC
LIBS-y += $（CPUDIR）/$（SOC）/lib$（SOC）.o
endif
［plain］ view plain copyifdef SOC
LIBS-y += $（CPUDIR）/$（SOC）/lib$（SOC）.o
endif
如果定義了SOC， 則依賴lib$（SOC）.o， 具體來看， 就是依賴arch/arm/cpu/s5pc1xx/libs5pc1xx.o
?。踦lain］ view plaincopyLIBS-y += board/$（BOARDDIR）/lib$（BOARD）.o
?。踦lain］ view plain copyLIBS-y += board/$（BOARDDIR）/lib$（BOARD）.o
依賴lib$（BOARD）.o， 具體來看， 就是依賴board/samsung/tiny210/libtiny210.o
?。踦lain］ view plaincopyLIBS-$（HAVE_VENDOR_COMMON_LIB） += board/$（VENDOR）/common/lib$（VENDOR）.o
?。踦lain］ view plain copyLIBS-$（HAVE_VENDOR_COMMON_LIB） += board/$（VENDOR）/common/lib$（VENDOR）.o
如果HAVE_VENDOR_COMMON_LIB為y， 則依賴lib$（VENDOR）.o， 具體來看， 就是依賴board/samsung/common/libsamsung.o
?。踦lain］ view plaincopyLIBS-$（CONFIG_SPL_FRAMEWORK） += common/spl/libspl.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_LIBCOMMON_SUPPORT） += common/libcommon.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_LIBDISK_SUPPORT） += disk/libdisk.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_I2C_SUPPORT） += drivers/i2c/libi2c.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_GPIO_SUPPORT） += drivers/gpio/libgpio.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT） += drivers/mmc/libmmc.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_SERIAL_SUPPORT） += drivers/serial/libserial.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_SPI_FLASH_SUPPORT） += drivers/mtd/spi/libspi_flash.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_SPI_SUPPORT） += drivers/spi/libspi.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_FAT_SUPPORT） += fs/fat/libfat.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_LIBGENERIC_SUPPORT） += lib/libgeneric.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_POWER_SUPPORT） += drivers/power/libpower.o
drivers/power/pmic/libpmic.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_NAND_SUPPORT） += drivers/mtd/nand/libnand.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_ONENAND_SUPPORT） += drivers/mtd/onenand/libonenand.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_DMA_SUPPORT） += drivers/dma/libdma.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_POST_MEM_SUPPORT） += post/drivers/memory.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_NET_SUPPORT） += net/libnet.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_ETH_SUPPORT） += drivers/net/libnet.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_ETH_SUPPORT） += drivers/net/phy/libphy.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_USBETH_SUPPORT） += drivers/net/phy/libphy.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_MUSB_NEW_SUPPORT） += drivers/usb/musb-new/libusb_musb-new.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_USBETH_SUPPORT） += drivers/usb/gadget/libusb_gadget.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_WATCHDOG_SUPPORT） += drivers/watchdog/libwatchdog.o
［plain］ view plain copyLIBS-$（CONFIG_SPL_FRAMEWORK） += common/spl/libspl.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_LIBCOMMON_SUPPORT） += common/libcommon.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_LIBDISK_SUPPORT） += disk/libdisk.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_I2C_SUPPORT） += drivers/i2c/libi2c.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_GPIO_SUPPORT） += drivers/gpio/libgpio.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT） += drivers/mmc/libmmc.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_SERIAL_SUPPORT） += drivers/serial/libserial.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_SPI_FLASH_SUPPORT） += drivers/mtd/spi/libspi_flash.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_SPI_SUPPORT） += drivers/spi/libspi.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_FAT_SUPPORT） += fs/fat/libfat.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_LIBGENERIC_SUPPORT） += lib/libgeneric.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_POWER_SUPPORT） += drivers/power/libpower.o
drivers/power/pmic/libpmic.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_NAND_SUPPORT） += drivers/mtd/nand/libnand.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_ONENAND_SUPPORT） += drivers/mtd/onenand/libonenand.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_DMA_SUPPORT） += drivers/dma/libdma.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_POST_MEM_SUPPORT） += post/drivers/memory.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_NET_SUPPORT） += net/libnet.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_ETH_SUPPORT） += drivers/net/libnet.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_ETH_SUPPORT） += drivers/net/phy/libphy.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_USBETH_SUPPORT） += drivers/net/phy/libphy.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_MUSB_NEW_SUPPORT） += drivers/usb/musb-new/libusb_musb-new.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_USBETH_SUPPORT） += drivers/usb/gadget/libusb_gadget.o
LIBS-$（CONFIG_SPL_WATCHDOG_SUPPORT） += drivers/watchdog/libwatchdog.o
根據(jù)具體配置， 選擇相應(yīng)的依賴關(guān)系
［plain］ view plaincopyifeq （$（SOC），exynos）
LIBS-y += $（CPUDIR）/s5p-common/libs5p-common.o
endif
?。踦lain］ view plain copyifeq （$（SOC），exynos）
LIBS-y += $（CPUDIR）/s5p-common/libs5p-common.o
endif
如果SOC為exynos， 則依賴libs5p-common.o， 我們這里的SOC為s5pc1xx， 所以不依賴
?。踦lain］ view plaincopySTART ：= $（addprefix $（SPLTREE）/，$（START））
LIBS ：= $（addprefix $（SPLTREE）/，$（sort $（LIBS-y）））
?。踦lain］ view plain copySTART ：= $（addprefix $（SPLTREE）/，$（START））
LIBS ：= $（addprefix $（SPLTREE）/，$（sort $（LIBS-y）））
給START和LIBS加上前綴， $（SPLTREE）， 具體來看， 就是編譯過程中生成的.o文件都會(huì)放到spl/目錄下面
?。踦lain］ view plaincopy# Linker Script
ifdef CONFIG_SPL_LDSCRIPT
# need to strip off double quotes
LDSCRIPT ：= $（addprefix $（SRCTREE）/，$（subst “，，$（CONFIG_SPL_LDSCRIPT）））
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
LDSCRIPT ：= $（TOPDIR）/board/$（BOARDDIR）/u-boot-spl.lds
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
LDSCRIPT ：= $（TOPDIR）/$（CPUDIR）/u-boot-spl.lds
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
LDSCRIPT ：= $（TOPDIR）/arch/$（ARCH）/cpu/u-boot-spl.lds
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
$（error could not find linker script）
endif
?。踦lain］ view plain copy# Linker Script
ifdef CONFIG_SPL_LDSCRIPT
# need to strip off double quotes
LDSCRIPT ：= $（addprefix $（SRCTREE）/，$（subst ”，，$（CONFIG_SPL_LDSCRIPT）））
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
LDSCRIPT ：= $（TOPDIR）/board/$（BOARDDIR）/u-boot-spl.lds
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
LDSCRIPT ：= $（TOPDIR）/$（CPUDIR）/u-boot-spl.lds
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
LDSCRIPT ：= $（TOPDIR）/arch/$（ARCH）/cpu/u-boot-spl.lds
endif
ifeq （$（wildcard $（LDSCRIPT）），）
$（error could not find linker script）
endif
找到spl的鏈接配置文件， 具體來看， 用的是arch/arm/cpu下的u-boot-spl.lds
?。踦lain］ view plaincopyALL-y += $（obj）$（SPL_BIN）.bin
ifdef CONFIG_SAMSUNG
ALL-y += $（obj）$（BOARD）-spl.bin
endif
all： $（ALL-y）
ifdef CONFIG_SAMSUNG
$（obj）$（BOARD）-spl.bin： $（obj）u-boot-spl.bin
$（OBJTREE）/tools/mk$（BOARD）spl
$（obj）u-boot-spl.bin $（obj）$（BOARD）-spl.bin
endif
$（obj）$（SPL_BIN）.bin： $（obj）$（SPL_BIN）
$（OBJCOPY） $（OBJCFLAGS） -O binary $《 $@
GEN_UBOOT =
cd $（obj） && $（LD） $（LDFLAGS） $（LDFLAGS_$（@F）） $（__START）
--start-group $（__LIBS） --end-group $（PLATFORM_LIBS）
-Map $（SPL_BIN）.map -o $（SPL_BIN）
$（obj）$（SPL_BIN）： depend $（START） $（LIBS） $（obj）u-boot-spl.lds
$（GEN_UBOOT）
$（START）： depend
$（MAKE） -C $（SRCTREE）/$（START_PATH） $@
$（LIBS）： depend
$（MAKE） -C $（SRCTREE）$（dir $（subst $（SPLTREE），，$@））
$（obj）u-boot-spl.lds： $（LDSCRIPT） depend
$（CPP） $（CPPFLAGS） $（LDPPFLAGS） -I$（obj）。 -ansi -D__ASSEMBLY__ -P - 《 $《 》 $@
depend： $（obj）.depend
.PHONY： depend
?。踦lain］ view plain copyALL-y += $（obj）$（SPL_BIN）.bin
ifdef CONFIG_SAMSUNG
ALL-y += $（obj）$（BOARD）-spl.bin
endif
all： $（ALL-y）
ifdef CONFIG_SAMSUNG
$（obj）$（BOARD）-spl.bin： $（obj）u-boot-spl.bin
$（OBJTREE）/tools/mk$（BOARD）spl
$（obj）u-boot-spl.bin $（obj）$（BOARD）-spl.bin
endif
$（obj）$（SPL_BIN）.bin： $（obj）$（SPL_BIN）
$（OBJCOPY） $（OBJCFLAGS） -O binary $《 $@
GEN_UBOOT =
cd $（obj） && $（LD） $（LDFLAGS） $（LDFLAGS_$（@F）） $（__START）
--start-group $（__LIBS） --end-group $（PLATFORM_LIBS）
-Map $（SPL_BIN）.map -o $（SPL_BIN）
$（obj）$（SPL_BIN）： depend $（START） $（LIBS） $（obj）u-boot-spl.lds
$（GEN_UBOOT）
$（START）： depend
$（MAKE） -C $（SRCTREE）/$（START_PATH） $@
$（LIBS）： depend
$（MAKE） -C $（SRCTREE）$（dir $（subst $（SPLTREE），，$@））
$（obj）u-boot-spl.lds： $（LDSCRIPT） depend
$（CPP） $（CPPFLAGS） $（LDPPFLAGS） -I$（obj）。 -ansi -D__ASSEMBLY__ -P - 《 $《 》 $@
depend： $（obj）.depend
.PHONY： depend
all： $（ALL-y）， 還記得本篇上面說的， 進(jìn)入到spl目錄下之后干啥事嗎？ 沒錯(cuò)， 執(zhí)行make all， 其實(shí)執(zhí)行的就是這里的all目標(biāo)。 它依賴$（ALL-y）。 具體的依賴關(guān)系就不贅述了， 順藤摸瓜即可
ifdef CONFIG_SAMSUNG： 這個(gè)是針對(duì)Samsung平臺(tái)的特殊之處。
利用tools/mk$（BOARD）spl這個(gè)工具， 將u-boot-spl.bin轉(zhuǎn)為$（BOARD）-spl.bin
轉(zhuǎn)換的本質(zhì)， 就是在u-boot-spl.bin前面加入head info.關(guān)于head info是什么， 可以參考文檔S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126.pdf. 順便可以理解一下samsung芯片的啟動(dòng)流程
tools/mk$（BOARD）spl這個(gè)工具是在tools/Makefile里面生成的。
OK， 分析結(jié)束， 接下來， 就基于我們上面的分析開始分析代碼了。
SPL代碼分析
u-boot-spl.lds： 它的位置在上文中我們分析了
根據(jù)u-boot-spl.lds中的規(guī)則， 我們知道CPUDIR/start.o被放在了最前面。 它所對(duì)應(yīng)的文件就是arch/arm/cpu/armv7/start.S
start.S
下面我們看看start.S
?。踦lain］ view plaincopy.globl _start
_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
［plain］ view plain copy.globl _start
_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
_start是我們?cè)趌ds里面指定的ENTRY（_start）
首先會(huì)跳轉(zhuǎn)到reset處
ldr pc， _xxx定義的是中斷向量表
?。踦lain］ view plaincopy#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
_undefined_instruction： .word _undefined_instruction
_software_interrupt： .word _software_interrupt
_prefetch_abort： .word _prefetch_abort
_data_abort： .word _data_abort
_not_used： .word _not_used
_irq： .word _irq
_fiq： .word _fiq
_pad： .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
#else
_undefined_instruction： .word undefined_instruction
_software_interrupt： .word software_interrupt
_prefetch_abort： .word prefetch_abort
_data_abort： .word data_abort
_not_used： .word not_used
_irq： .word irq
_fiq： .word fiq
_pad： .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
#endif /* CONFIG_SPL_BUILD */
?。踦lain］ view plain copy#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
_undefined_instruction： .word _undefined_instruction
_software_interrupt： .word _software_interrupt
_prefetch_abort： .word _prefetch_abort
_data_abort： .word _data_abort
_not_used： .word _not_used
_irq： .word _irq
_fiq： .word _fiq
_pad： .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
#else
_undefined_instruction： .word undefined_instruction
_software_interrupt： .word software_interrupt
_prefetch_abort： .word prefetch_abort
_data_abort： .word data_abort
_not_used： .word not_used
_irq： .word irq
_fiq： .word fiq
_pad： .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
#endif /* CONFIG_SPL_BUILD */
當(dāng)CONFIG了SPL_BUILD之后， 一旦發(fā)生異常中斷， 就會(huì)進(jìn)入死循環(huán)。 所以我們的SPL里面不允許出發(fā)異常中斷
不過正常的uboot（即stage2階段）還是可以處理異常中斷的。
reset
?。踦lain］ view plaincopy/*
* the actual reset code
*/
reset：
bl save_boot_params
/*
* disable interrupts （FIQ and IRQ）， also set the cpu to SVC32 mode，
* except if in HYP mode already
*/
mrs r0， cpsr
and r1， r0， #0x1f @ mask mode bits
teq r1， #0x1a @ test for HYP mode
bicne r0， r0， #0x1f @ clear all mode bits
orrne r0， r0， #0x13 @ set SVC mode
orr r0， r0， #0xc0 @ disable FIQ and IRQ
msr cpsr，r0
/* 。。。。。。。。 */
/* the mask ROM code should have PLL and others stable */
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_cp15
bl cpu_init_crit
#endif
bl _main
?。踦lain］ view plain copy/*
* the actual reset code
*/
reset：
bl save_boot_params
/*
* disable interrupts （FIQ and IRQ）， also set the cpu to SVC32 mode，
* except if in HYP mode already
*/
mrs r0， cpsr
and r1， r0， #0x1f @ mask mode bits
teq r1， #0x1a @ test for HYP mode
bicne r0， r0， #0x1f @ clear all mode bits
orrne r0， r0， #0x13 @ set SVC mode
orr r0， r0， #0xc0 @ disable FIQ and IRQ
msr cpsr，r0
/* 。。。。。。。。 */
/* the mask ROM code should have PLL and others stable */
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_cp15
bl cpu_init_crit
#endif
bl _main
當(dāng)初次上電或者復(fù)位時(shí)， Uboot最新運(yùn)行的就是這里的代碼
bl save_boot_params： 如果沒有重新定義save_boot_params，則使用《arch/arm/cpu/armv7/start.S》中的save_boot_params。其不做任何事情，直接返回
禁止FIQ， IRQ; 設(shè)置CPU工作在SVC32模式
bl cpu_init_cp15： （I/D-Cache， MMU， TLBs），具體見下面代碼中注釋
bl cpu_init_crit ： 主要是設(shè)置CPU的PLL， GPIO管腳復(fù)用， memory等。 具體見下面
bl _main ： 跳轉(zhuǎn)到《arch/arm/lib/crt0.S》中的_main. 具體見下面
cpu_init_cp15
［plain］ view plaincopy/*************************************************************************
*
* cpu_init_cp15
*
* Setup CP15 registers （cache， MMU， TLBs）。 The I-cache is turned on unless
* CONFIG_SYS_ICACHE_OFF is defined.
*
*************************************************************************/
ENTRY（cpu_init_cp15）
/*
* 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
mcr p15， 0， r0， c7， c5， 6 @ invalidate BP array
mcr p15， 0， r0， c7， c10， 4 @ DSB
mcr p15， 0， r0， c7， c5， 4 @ ISB
/*
* 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 11 （Z---） BTB
#ifdef CONFIG_SYS_ICACHE_OFF
bic r0， r0， #0x00001000 @ clear bit 12 （I） I-cache
#else
orr r0， r0， #0x00001000 @ set bit 12 （I） I-cache
#endif
mcr p15， 0， r0， c1， c0， 0
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_716044
mrc p15， 0， r0， c1， c0， 0 @ read system control register
orr r0， r0， #1 《《 11 @ set bit #11
mcr p15， 0， r0， c1， c0， 0 @ write system control register
#endif
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_742230
mrc p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ read diagnostic register
orr r0， r0， #1 《《 4 @ set bit #4
mcr p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ write diagnostic register
#endif
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_743622
mrc p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ read diagnostic register
orr r0， r0， #1 《《 6 @ set bit #6
mcr p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ write diagnostic register
#endif
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_751472
mrc p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ read diagnostic register
orr r0， r0， #1 《《 11 @ set bit #11
mcr p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ write diagnostic register
#endif
mov pc， lr @ back to my caller
ENDPROC（cpu_init_cp15）
?。踦lain］ view plain copy/*************************************************************************
*
* cpu_init_cp15
*
* Setup CP15 registers （cache， MMU， TLBs）。 The I-cache is turned on unless
* CONFIG_SYS_ICACHE_OFF is defined.
*
*************************************************************************/
ENTRY（cpu_init_cp15）
/*
* 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
mcr p15， 0， r0， c7， c5， 6 @ invalidate BP array
mcr p15， 0， r0， c7， c10， 4 @ DSB
mcr p15， 0， r0， c7， c5， 4 @ ISB
/*
* 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 11 （Z---） BTB
#ifdef CONFIG_SYS_ICACHE_OFF
bic r0， r0， #0x00001000 @ clear bit 12 （I） I-cache
#else
orr r0， r0， #0x00001000 @ set bit 12 （I） I-cache
#endif
mcr p15， 0， r0， c1， c0， 0
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_716044
mrc p15， 0， r0， c1， c0， 0 @ read system control register
orr r0， r0， #1 《《 11 @ set bit #11
mcr p15， 0， r0， c1， c0， 0 @ write system control register
#endif
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_742230
mrc p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ read diagnostic register
orr r0， r0， #1 《《 4 @ set bit #4
mcr p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ write diagnostic register
#endif
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_743622
mrc p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ read diagnostic register
orr r0， r0， #1 《《 6 @ set bit #6
mcr p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ write diagnostic register
#endif
#ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_751472
mrc p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ read diagnostic register
orr r0， r0， #1 《《 11 @ set bit #11
mcr p15， 0， r0， c15， c0， 1 @ write diagnostic register
#endif
mov pc， lr @ back to my caller
ENDPROC（cpu_init_cp15）
cpu_init_crit
?。踦lain］ view plaincopy#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
/*************************************************************************
*
* CPU_init_critical registers
*
* setup important registers
* setup memory timing
*
*************************************************************************/
ENTRY（cpu_init_crit）
/*
* Jump to board specific initialization.。。
* The Mask ROM will have already initialized
* basic memory. Go here to bump up clock rate and handle
* wake up conditions.
*/
b lowlevel_init @ go setup pll，mux，memory
ENDPROC（cpu_init_crit）
#endif
?。踦lain］ view plain copy#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
/*************************************************************************
*
* CPU_init_critical registers
*
* setup important registers
* setup memory timing
*
*************************************************************************/
ENTRY（cpu_init_crit）
/*
* Jump to board specific initialization.。。
* The Mask ROM will have already initialized
* basic memory. Go here to bump up clock rate and handle
* wake up conditions.
*/
b lowlevel_init @ go setup pll，mux，memory
ENDPROC（cpu_init_crit）
#endif
b lowlevel_init ： 跳轉(zhuǎn)到《arch/arm/cpu/armv7/lowlevel_init.S》中的lowlevel_init
lowlevel_init.S
lowlevel_init
?。踦lain］ view plaincopy#include 《asm-offsets.h》
#include 《config.h》
#include 《linux/linkage.h》
ENTRY（lowlevel_init）
/*
* Setup a temporary stack
*/
ldr sp， =CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR
bic sp， sp， #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
ldr r9， =gdata
#else
sub sp， #GD_SIZE
bic sp， sp， #7
mov r9， sp
#endif
/*
* Save the old lr（passed in ip） and the current lr to stack
*/
push {ip， lr}
/*
* go setup pll， mux， memory
*/
bl s_init
pop {ip， pc}
［plain］ view plain copy#include 《asm-offsets.h》
#include 《config.h》
#include 《linux/linkage.h》
ENTRY（lowlevel_init）
/*
* Setup a temporary stack
*/
ldr sp， =CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR
bic sp， sp， #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
ldr r9， =gdata
#else
sub sp， #GD_SIZE
bic sp， sp， #7
mov r9， sp
#endif
/*
* Save the old lr（passed in ip） and the current lr to stack
*/
push {ip， lr}
/*
* go setup pll， mux， memory
*/
bl s_init
pop {ip， pc}
以前老版本的uboot， lowlevel_init一般都是在board/xxx下面的板級(jí)文件夾下面實(shí)現(xiàn)的。 現(xiàn)在直接放到CPUDIR下面了， 那它做了什么事情呢
對(duì)stack pointer賦值成CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR
確保sp是8字節(jié)對(duì)齊
將gdata的地址存入到r9寄存器中
跳轉(zhuǎn)到 s_init： 這個(gè)s_init就需要芯片廠商或者我們自己在板級(jí)文件里面實(shí)現(xiàn)了。 它主要做的事情
setup pll， mux， memory
我個(gè)人感覺， 新版本的uboot在CPUDIR下實(shí)現(xiàn)了一個(gè)lowlevel_init.S文件， 主要目標(biāo)是初始化sp， 這樣s_init就可以用C語言實(shí)現(xiàn)了。 而以前的老版本里面， s_init里面要做的事情都是用匯編做的。
crt0.S
_main
?。踦lain］ view plaincopyENTRY（_main）
/*
* Set up initial C runtime environment and call board_init_f（0）。
*/
#if defined（CONFIG_SPL_BUILD） && defined（CONFIG_SPL_STACK）
ldr sp， =（CONFIG_SPL_STACK）
#else
ldr sp， =（CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR）
#endif
bic sp， sp， #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
sub sp， #GD_SIZE /* allocate one GD above SP */
bic sp， sp， #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
mov r9， sp /* GD is above SP */
mov r0， #0
bl board_init_f
?。踦lain］ view plain copyENTRY（_main）
/*
* Set up initial C runtime environment and call board_init_f（0）。
*/
#if defined（CONFIG_SPL_BUILD） && defined（CONFIG_SPL_STACK）
ldr sp， =（CONFIG_SPL_STACK）
#else
ldr sp， =（CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR）
#endif
bic sp， sp， #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
sub sp， #GD_SIZE /* allocate one GD above SP */
bic sp， sp， #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
mov r9， sp /* GD is above SP */
mov r0， #0
bl board_init_f
重新對(duì)SP賦值， 確認(rèn)sp是8字對(duì)齊
在棧頂保留一個(gè)global_data的大小， 這個(gè)global_data是uboot里面的一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)， 很多地方都會(huì)用到。 俗稱 gd_t
確認(rèn)更新后的sp是8字對(duì)齊
r9指向global_data， 后面別的地方想用global_data時(shí)候， 可以直接從r9里面獲取地址。
r0賦值0
bl board_init_f： 跳轉(zhuǎn)到board_init_f. 在編譯SPL時(shí)， 分析Makefile可以看出， 該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是在《arch/arm/lib/spl.c》。
arch/arm/lib/spl.c
board_init_f
［plain］ view plaincopy/*
* In the context of SPL， board_init_f must ensure that any clocks/etc for
* DDR are enabled， ensure that the stack pointer is valid， clear the BSS
* and call board_init_f. We provide this version by default but mark it
* as __weak to allow for platforms to do this in their own way if needed.
*/
void __weak board_init_f（ulong dummy）
{
/* Clear the BSS. */
memset（__bss_start， 0， __bss_end - __bss_start）;
/* Set global data pointer. */
gd = &gdata;
board_init_r（NULL， 0）;
}
［plain］ view plain copy/*
* In the context of SPL， board_init_f must ensure that any clocks/etc for
* DDR are enabled， ensure that the stack pointer is valid， clear the BSS
* and call board_init_f. We provide this version by default but mark it
* as __weak to allow for platforms to do this in their own way if needed.
*/
void __weak board_init_f（ulong dummy）
{
/* Clear the BSS. */
memset（__bss_start， 0， __bss_end - __bss_start）;
/* Set global data pointer. */
gd = &gdata;
board_init_r（NULL， 0）;
}
__weak： 表明該函數(shù)可以被重新定義
對(duì)BSS段進(jìn)行清零操作
gd = &gdata;
gd的定義在DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR 《arch/arm/include/asm/global_data.h》
#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t *gd asm （“r9”）
還記得r9這個(gè)寄存器嗎， 在上面初始化過了
gdata的定義在本文件中： gd_t gdata __attribute__ （（section（“.data”）））;
它是一個(gè) gd_t 也就是global_data類型的變量
__attribute__表示這個(gè)變量會(huì)被放到“.data”這個(gè)輸入段中。 連接器會(huì)把輸入段按照鏈接腳本（u-boot-spl.lds）里面指定的規(guī)則存放到輸出段。
為什么會(huì)有這個(gè)賦值操作， 不太明白。。。
board_init_r ： 在編譯SPL時(shí)， 分析Makefile可以看出， 該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是在《common/spl/spl.c》
common/spl/spl.c
board_init_r
［plain］ view plaincopy#ifdef CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_START
mem_malloc_init（CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_START，
CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_SIZE）;
#endif
?。踦lain］ view plain copy#ifdef CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_START
mem_malloc_init（CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_START，
CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_SIZE）;
#endif
如果定義了：CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_START， 則進(jìn)行memory的malloc池初始化。 以后調(diào)用malloc就在這個(gè)池子里面分配內(nèi)存
?。踦lain］ view plaincopy#ifndef CONFIG_PPC
/*
* timer_init（） does not exist on PPC systems. The timer is initialized
* and enabled （decrementer） in interrupt_init（） here.
*/
timer_init（）;
#endif
?。踦lain］ view plain copy#ifndef CONFIG_PPC
/*
* timer_init（） does not exist on PPC systems. The timer is initialized
* and enabled （decrementer） in interrupt_init（） here.
*/
timer_init（）;
#endif
如果沒有定義：CONFIG_PPC， 則進(jìn)行timer的初始化。 《arch/arm/cpu/armv7/s5p-common/timer.c》里面定義
?。踦lain］ view plaincopy#ifdef CONFIG_SPL_BOARD_INIT
spl_board_init（）;
#endif
?。踦lain］ view plain copy#ifdef CONFIG_SPL_BOARD_INIT
spl_board_init（）;
#endif
SPL階段， 如果還需要做什么初始化動(dòng)作， 可以放在這里。 具體的實(shí)現(xiàn)可以在BOARDDIR下面。
?。踦lain］ view plaincopyboot_device = spl_boot_device（）;
debug（“boot device - %d ”， boot_device）;
?。踦lain］ view plain copyboot_device = spl_boot_device（）;
debug（“boot device - %d ”， boot_device）;
必須實(shí)現(xiàn)spl_boot_device， 返回是從哪個(gè)外部設(shè)備啟動(dòng)的（NAND/SDCARD/NOR.。。）。 可以廠商或者自己在BOARDDIR下面實(shí)現(xiàn)
［plain］ view plaincopyswitch （boot_device） {
#ifdef CONFIG_SPL_RAM_DEVICE
case BOOT_DEVICE_RAM：
spl_ram_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_MMC1：
case BOOT_DEVICE_MMC2：
case BOOT_DEVICE_MMC2_2：
spl_mmc_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_NAND_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_NAND：
spl_nand_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_ONENAND_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_ONENAND：
spl_onenand_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_NOR_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_NOR：
spl_nor_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_YMODEM_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_UART：
spl_ymodem_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_SPI_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_SPI：
spl_spi_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_ETH_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_CPGMAC：
#ifdef CONFIG_SPL_ETH_DEVICE
spl_net_load_image（CONFIG_SPL_ETH_DEVICE）;
#else
spl_net_load_image（NULL）;
#endif
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_USBETH_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_USBETH：
spl_net_load_image（“usb_ether”）;
break;
#endif
default：
debug（“SPL： Un-supported Boot Device ”）;
hang（）;
}
?。踦lain］ view plain copy switch （boot_device） {
#ifdef CONFIG_SPL_RAM_DEVICE
case BOOT_DEVICE_RAM：
spl_ram_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_MMC1：
case BOOT_DEVICE_MMC2：
case BOOT_DEVICE_MMC2_2：
spl_mmc_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_NAND_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_NAND：
spl_nand_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_ONENAND_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_ONENAND：
spl_onenand_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_NOR_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_NOR：
spl_nor_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_YMODEM_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_UART：
spl_ymodem_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_SPI_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_SPI：
spl_spi_load_image（）;
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_ETH_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_CPGMAC：
#ifdef CONFIG_SPL_ETH_DEVICE
spl_net_load_image（CONFIG_SPL_ETH_DEVICE）;
#else
spl_net_load_image（NULL）;
#endif
break;
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_USBETH_SUPPORT
case BOOT_DEVICE_USBETH：
spl_net_load_image（“usb_ether”）;
break;
#endif
default：
debug（“SPL： Un-supported Boot Device ”）;
hang（）;
}
將image從具體的外部設(shè)備中l(wèi)oad到ram中。 這里暫時(shí)先不分析具體的load過程。
?。踦lain］ view plaincopyswitch （spl_image.os） {
case IH_OS_U_BOOT：
debug（“Jumping to U-Boot ”）;
break;
#ifdef CONFIG_SPL_OS_BOOT
case IH_OS_LINUX：
debug（“Jumping to Linux ”）;
spl_board_prepare_for_linux（）;
jump_to_image_linux（（void *）CONFIG_SYS_SPL_ARGS_ADDR）;
#endif
default：
debug（“Unsupported OS image.。 Jumping nevertheless.。 ”）;
}
jump_to_image_no_args（&spl_image）;
?。踦lain］ view plain copy switch （spl_image.os） {
case IH_OS_U_BOOT：
debug（“Jumping to U-Boot ”）;
break;
#ifdef CONFIG_SPL_OS_BOOT
case IH_OS_LINUX：
debug（“Jumping to Linux ”）;
spl_board_prepare_for_linux（）;
jump_to_image_linux（（void *）CONFIG_SYS_SPL_ARGS_ADDR）;
#endif
default：
debug（“Unsupported OS image.。 Jumping nevertheless.。 ”）;
}
jump_to_image_no_args（&spl_image）;
判斷image的類型
如果是u-boot，則直接break， 去運(yùn)行u-boot
如果是Linux，則啟動(dòng)Linux
至此，SPL結(jié)束它的生命，控制權(quán)交于u-boot或Linux
在接下來的一篇中， 我們會(huì)分析當(dāng)控制權(quán)交給u-boot之后， uboot的運(yùn)行流程
總結(jié)
SPL移植注意點(diǎn)
s_init： C語言實(shí)現(xiàn)此函數(shù)， 必須的。 如果是廠商提供的， 一般在arch/arm/cpu/xxx下面。 如果廠商沒有提供， 我們可以在BOARDDIR下面實(shí)現(xiàn)。 主要完成以下功能
設(shè)置CPU的PLL， GPIO管腳復(fù)用， memory等
spl_board_init： C語言實(shí)現(xiàn)， 可選的。 如果是廠商提供的， 一般在arch/arm/cpu/xxx下面。 如果廠商沒有提供， 我們可以在BOARDDIR下面實(shí)現(xiàn)。 主要完成的功能自己決定
spl_boot_device： C語言實(shí)現(xiàn)， 必須的。 如果是廠商提供的， 一般在arch/arm/cpu/xxx下面。 如果廠商沒有提供， 我們可以在BOARDDIR下面實(shí)現(xiàn)。 主要完成的功能
返回是從什么設(shè)備啟動(dòng)的（NAND/SDCARD/Nor 。。。）。 像Atmel， Samsung的芯片， 都是有辦法做這個(gè)事情的.
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論