uboot_分析.docx

1. 配置开发板查找当前使用开发板对应的配置头文件是否存在？根据REDEME文件可知，在编译uboot之前要配置开发板，通过以下命令：make 开发板名_config 输入:make qq2440_config，显示如下错误：make: * 没有规则可以创建目标“qq2440_config”。 停止。显然uboot不支持qq2440开发板，我们要自己进行配置，QQ2400是山寨的三星的smdk2410的开发板输入:make smdk2410_config，配置成功2. 分析Makefile文件1879行里是对应smdk2410开发板的配置参数，通过分析知道，其实执行make smdk2410_config就是调用mkconfig smdk2410 arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0我们可以通过增加qq2440的选项方式来增加对qq2440开发板的支持：在1882行，添加复制smdk2410选项代码，修改为（红色部分为修改部分）：1882 qq2440_config : unconfig1883 $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x03. 分析mkconfigMkconfig是根据传递过来的6个参数sdmk2410 arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0做相关的一些配置，主要完成以下功能：1 打印配置信息：28 echo Configuring for $BOARD_NAME board.2 创建和指定开发板体系结构相关的引入头文件目录（33行至62行）3 生成include/config.mk1 ARCH = arm2 CPU = arm920t3 BOARD = smdk24104 SOC = s3c24x04 生成include/config.h 1 /* Automatically generated - do not edit */ 2 #include 最后一步生成的config.h里是行包含文件代码。该包含文件smdk2410.h里都是和smdk2410开发板相关的硬件配置选项。下面要分析一下smdk2410.h4. 分析include/configs/smdk2410.h全文看下可知，里面全是一些宏定义，这些宏主要是用来配置具体开发板上的硬件。例如下面代码：36 #define CONFIG_ARM920T 1 /* This is an ARM920T Core */37 #define CONFIG_S3C2410 1 /* in a SAMSUNG S3C2410 SoC */38 #define CONFIG_SMDK2410 1 /* on a SAMSUNG SMDK2410 Board */ 39 40 /* input clock of PLL */41 #define CONFIG_SYS_CLK_FREQ 12000000/* the SMDK2410 has 12MHz input clock */36行是指：开发板使用ARM920T CPU37行：使用s3c2410平台41行：指定系统输入时钟为12MHz，也就是外部晶振为12MHz由于QQ2440是山寨的SMDK2410开发板所以将该头文件复制成qq2440.h头文件即可，由前面mkconfig分析可知，第四个参数要改为qq2440，因此：cp include/configs/smdk2410.h include/configs/qq2440.h将根目录下的Makefile第1883行smdk2410改为qq24401882 qq2440_config : unconfig1883 $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t qq2440 NULL s3c24x0到现在就可以执行make qq2440_config再执行make命令，将编译出的结果uboot.bin烧写到开发板上，没有任何结果，说明还需要进行配置，由于配置已经完毕，下面只能通过分析uboot源码来看到底是哪儿出了问题。5. 分析uboot源码通过Makefile第167行注解可知，第一个编译进uboot.bin的文件是cpu/$(CPU)/start.o对应的cpu/arm/start.S，它也是uboot最先运行的代码，先从它开始分析。166 # 167 # U-Boot objects.order is important (i.e. start must be first) 168 169 OBJS = cpu/$(CPU)/start.o Start.S第一条指令（41行）：_start:b reset跳转到reset符号处（110行），主要完成以下操作：1 设置CPU为管理模式2 关闭mmu，Data cache，跳转到内存初始化代码（160行，调用241行代码，跳转到Board/smdk2410/lowlevel_init.S中）3 内存已经初始化，拷贝Uboot代码到内存（164行至180行）4 初始化栈指针（183行至190行）5 初始化BSS段（192行至200行）6 223行跳转到start_armboot函数，并且运行在内存中（C程序Board.c中236行）6. 分析Board.c 函数start_armboot1 开发板相关数据gd, bdgd指针：存放全局数据，例如，开发板数据信息bd，串口波特率baudrate，uboot环境变量地址env_addr，内存大小ram_size等typedefstructglobal_data bd_t*bd;unsigned longflags;unsigned longbaudrate;unsigned longhave_console;/* serial_init() was called */unsigned longreloc_off;/* Relocation Offset */unsigned longenv_addr;/* Address of Environment struct */unsigned longenv_valid;/* Checksum of Environment valid? */unsigned longfb_base;/* base address of frame buffer */#ifdef CONFIG_VFDunsigned charvfd_type;/* display type */#endif#if 0unsigned longcpu_clk;/* CPU clock in Hz!*/unsigned longbus_clk;unsigned longram_size;/* RAM size */unsigned longreset_status;/* reset status register at boot */#endifvoid*jt;/* jump table */ gd_t;bd指针：保存开发板相关信息，如开发板Ip，主机ip地址，内存开始，结束地址，flash开始，结束地址等。typedef struct bd_info int bi_baudrate;/* serial console baudrate */unsigned long bi_ip_addr;/* IP Address */unsigned char bi_enetaddr6;/* Ethernet adress */unsigned long bi_arch_number;/* unique id for this board */unsigned long bi_boot_params;/* where this board expects params */unsigned long bi_memstart;/* start of DRAM memory */unsigned long bi_memsize;/* size of DRAM memory in bytes */unsigned long bi_flashstart;/* start of FLASH memory */unsigned long bi_flashsize;/* size of FLASH memory */unsigned long bi_flashoffset;/* reserved area for startup monitor */ bd_t;通过函数指针init_fnc_ptr依次调用函数指针数组init_sequence中的函数：init_fnc_t *init_sequence = cpu_init,/* basic cpu dependent setup */board_init,/* basic board dependent setup */interrupt_init,/* set up exceptions */env_init,/* initialize environment */init_baudrate,/* initialze baudrate settings */serial_init,/* serial communications setup */console_init_f,/* stage 1 init of console */display_banner,/* say that we are here */#if defined(CONFIG_DISPLAY