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一、相關內容

（1）?階段的定義

• 第一階段，即在內部SRAM運行的階段，簡單地理解為匯編階段，此階段主要涉及start.S文件，在cpu/s5pc11x/目錄下。第一階段以ldr pc _start_armboot為結束。
• 第二階段，即在DDR中運行的階段，簡單地理解為C語言階段，此階段主要涉及start_armboot函數，在uboot/lib_arm/board.c文件的444~908行。

（2）總結第一階段主要完成的任務

• 異常向量表的實現； ? ??
• 設置進入特權模式，即SVC模式；
• 檢查恢復狀態； ? ? ? ? ? ??
• IO狀態恢復；
• 關看門狗； ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
• 一些與SRAM、SROM相關的GPIO設置；
• 開發板的供電鎖存； ? ??
• 時鐘的初始化；
• DDR的初始化； ? ? ? ? ?
• 重新設置棧空間；
• uboot的重定位；? ? ??
• 轉換表的建立；
• 使能MMU。

可見，uboot的第一階段初始化了SoC內部的一些部件，初始化DDR并且重定位。

另外，學完整個uboot內容后，回過頭來看。uboot被分割成兩部分，即前8kb和整個ubooot。則前8k內容肯定包括了第一階段的操作任務，其中很重要的操作有重定位。

（3）程序入口和SI工具

• uboot中整個程序的入口取決于鏈接腳本中ENTRY聲明的地方。因為鏈接腳本（即board\samsung\x210\u-boot.lds）中有ENTRY（_start），因此_start符號所在的文件就是起始文件，所處的位置就是起始位置。
• SI工具的使用：search—>lookup reference.

二、start.S解析1

（1）config.h文件在mkconfig腳本中生成，此文件內容為#include <configs/x210.h>；

（2）version.h文件中的內容是#include "version_autogenerated.h。

• version_autogenerated.h文件是在主Makefile中自動生成的，相關的生成代碼：

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• version_autogenerated.h文件中內容為：#define U_BOOT_VERSION "U-Boot 1.3.4"

（3）由于定義了宏CONFIG_ENABLE_MMU，因此包含asm/proc/domain.h，實際包含include\asm-arm\proc-arm\domain.h文件。

三、start.S解析2

1、啟動代碼的16字節頭部

（1）arm7和arm9的arm指令集，一個字類型是32bit。

（2）此段代碼用16個字節填充占位（這些數字貌似可以任意？字節內容后續計算重新填充？）。這里填充的原因是SD卡需要16字節的校驗？

（3）.word是arm匯編的偽指令，含義是當前地址的值為XX，XX的內容一般為數值或者地址。

• 如：.word 0x2000表示當前地址的值為0x2000；.word _start 表示當前地址的值為_start。

2、構建異常向量表

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（1）異常向量表由硬件決定，軟件只是參照硬件設計來實現。

（2）此向量表只是虛有其表，并未做非常細致的異常處理。

（3）復位異常處理代碼是b reset，reset是個函數。

（4）上圖中的最后一句是讓內存16字節對齊，如果不對齊，用0xdeadbeef這個數字填充。

（5）學完裸機中的中斷向量表可知，這里類似的處理。

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3、一些地址值

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（1）_TEXT_BASE（4字節）這個內存地址出的值為TEXT_BASE（即0xc3e00000）。

（2）_TEXT_PHY_BASE（4字節）這個內存存放的值為CFG_PHY_UBOOT_BASE（uboot的物理基地址）。

（3）CFG_PHY_UBOOT_BASE（定義在x210_sd.h中）為 MEMORY_BASE_ADDRESS + 0x3e00000

• 在x210_sd.h中有#define MEMORY_BASE_ADDRESS 0x30000000；
• 因此CFG_PHY_UBOOT_BASE為0x33e00000，這個是uboot在DDR中的物理地址。

（4）總結，即標簽表示地址，.word后面的表示此內存地址中存儲的值。

• 如_bss_end: .word _end表示地址_bss_end上存放的值是_end。

四、start.S解析3?

1、reset中斷處理函數

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（1）由博客http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/71215628可知，因為0xd3=1101 0011，則cpu設置為SVC模式、arm狀態，禁止FIQ、IRQ中斷。

（2）整個uboot工作時，cpu一直處于SVC模式。

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2、Cpu的初始化（設置l1，l2cache和MMU等內容）

3、識別并暫存啟動介質選擇

（1）啟動介質由SoC的OM0：OM5這6個引腳的高低電平決定?

（2）由#define PRO_ID_BASE 0xE0000000和#define OMR_OFFSET 0x04得到寄存器0xE000 0004

• 這個寄存器會根據OM引腳狀況，硬件自動設置值。

（3）此三行代碼后，r2存儲了一個數字，后續通過該數字進行啟動介質的判斷。

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（4）通過判斷r2中的值，來確定是從哪里啟動的。

• 如果r2中的值為0xc，那從SD卡啟動，然后把#BOOT_MMCSD（#define ?BOOT_MMCSD? 0x3）賦給r3。

（5）最后兩行中，因為有#define INF_REG_BASE 0xE010F000和#define INF_REG3_OFFSET 0x0c，則合成寄存器0xE010F00C，然后把r3中的值放入其中。

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4、第一次設置棧

（1）這次設置棧是在SRAM中設置的，因為當前整個代碼還在SRAM中運行，此時DDR還未被初始化還不能用。

• 棧地址0xd0036000是自己指定的，指定的原則就是這塊空間只給棧用，不會被別人占用。

（2）之所以要初始化棧，是因為接下來調用的lowlevel_init函數中還要調用其他函數。

• bl只會將返回地址存儲到LR中，但是只有一個LR，所以在第二層調用函數前要先將LR入棧，否則函數返回時第一層的返回地址就丟了。

---------------------------------------lowlevel_init函數--------------------------------------------

五、start.S解析4?

1、lowlevel_init函數

（1）lowlevel_init在uboot\board\samsung\x210\lowlevel_init.S中。

（2）檢查復位狀態

• 因為復雜CPU支持多種復位狀態（冷上電、休眠復位等），因此在復位代碼中檢查復位狀態，判斷到底是哪一種。
• 冷上電時DDR需要初始化，而休眠狀態下復位不需要再次初始化DDR。

（3）IO狀態恢復；

（4）關看門狗；

（5）一些與SRAM、SROM相關的GPIO設置（下圖）；

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（6）開發板的供電鎖存（下圖）

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六、start.S解析5?

1、判斷當前代碼執行位置（判斷在SRAM還是DDR中）

為什么要判斷？

• BL1在SRAM中有一份，在DDR中也有一份。
• 如果是冷啟動，則當前代碼是在SRAM中運行的BL1；如果是低功耗狀態的復位，則當前代碼是在DDR中運行的。
• 判斷的目的是指導后面代碼的運行。
• 譬如在lowlevel_init.S中判定當前代碼的運行地址，就是為了確定是否執行時鐘初始化和初始化DDR的代碼。
• 如果當前代碼是在SRAM中，說明是冷啟動，則需要初始化時鐘和DDR；
• 如果當前代碼是在DDR中，說明是熱啟動，則時鐘和DDR都不用再次初始化。

2、時鐘初始化：system_clock_init

• 詳細可以查閱代碼http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/73188932

3、內存的初始化：mem_ctrl_asm_init

• 代碼見博客http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/73189059

（1）在uboot/cpu/s5pc11x/s5pc110中。該函數和裸機中初始化DDR代碼是一樣的。實際裸機中初始化DDR的代碼就是從這里抄的。

（2）配置值中有一個和裸機中講的不一樣，即DMC0_MEMCONFIG_0

• 它在裸機中配置值為0x20E01323，在uboot中配置為0x30F01313。
• 在裸機中DMC0的256 MB內存地址范圍是0x20000000-0x2FFFFFFF；
• 在uboot中DMC0的256MB內存地址范圍為0x30000000-0x3FFFFFFF。
  
• DMC0上允許的地址范圍是20000000-3FFFFFFF（一共是512MB），而實際只接了256MB物理內存，SoC允許我們給這256MB挑選地址范圍。
• 在uboot中，可用的物理地址范圍為：0x30000000-0x4FFFFFFF，一共512MB，其中30000000-3FFFFFFF為DMC0，40000000-4FFFFFFF為DMC1。
• 注意條件編譯的條件，配置頭文件中考慮了不同時鐘配置下的內存配置值，主要目的是讓不同時鐘需求的客戶都能找到合適自己的內存配置值。

4、串口初始化：打印一個“O”

• uart_asm_init函數

5、pop {pc}返回前通過串口打印“K”

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----------------------------------lowlevel_init函數結束----------------------------------------

七、start.S詳解6

1、第二次設置棧

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（1）第一次設置棧，是在調用lowlevel_init函數前。那時程序在SRAM中執行，所以在SRAM中分配了一部分內存作為棧。

（2）第二次因為DDR已經被初始化，因此要把棧挪移到DDR中，所以要重新設置棧。

• 實際設置的棧的地址是33E00000，剛好在uboot的代碼段的下面緊挨著。
• 因為是滿減棧，所以棧向下增長。注意uboot基地址在0x33e00000，向上增長。

（3）為什么要再次設置棧？

• DDR已經初始化了，已經有大片內存可以用了，沒必要再把棧放在SRAM中；
• 原來SRAM中內存大小空間有限，棧放在那里要注意不能使用過多，否則棧會溢出；
• 我們及時將棧遷移到DDR中也是為了盡可能避免使用棧時的諸多不便。

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2、再次判斷運行地址是在SRAM中還是DDR中

（1）上次判斷是為了決定是否要執行初始化時鐘和DDR的代碼，本次判斷是為了決定是否進行uboot的重定位。上圖中最后一行代碼如果不執行，則說明需要重定位。

• 冷啟動時，uboot的前一部分（16kb或者8kb）開機自動從SD卡加載到SRAM中運行，uboot的第二部分（其實第二部分是整個uboot）還躺在SD卡的某個扇區開頭的N個扇區中。此時uboot的第一階段即將結束（第一階段該做的事基本做完了），結束之前要把第二部分加載到DDR中鏈接地址處（0x33e00000），這個加載過程就叫重定位。

（2）如下圖：

• D0037488這個內存地址在SRAM中，這個地址中的值是被硬件自動設置的。硬件根據我們實際電路中SD卡在哪個通道中，會將這個地址中的值設置為相應的數字。譬如我們從SD0通道啟動時，這個值為EB000000；從SD2通道啟動時，這個值為EB200000。

• 我們確定是從MMCSD啟動，因此最終跳轉到mmcsd_boot函數中去執行重定位動作，即把SD卡中相應的內容復制到內存中。
• 真正的重定位是通過調用movi_bl2_copy函數完成的，在uboot/cpu/s5pc11x/movi.c中。
• 此函數包含copy_bl2(2, MOVI_BL2_POS, MOVI_BL2_BLKCNT,CFG_PHY_UBOOT_BASE, 0)函數。
• 參數2表示通道2；
• MOVI_BL2_POS是uboot的第二部分在SD卡中的開始扇區，這個扇區數字必須和燒錄uboot時燒錄的位置相同；
• MOVI_BL2_BLKCNT是uboot的長度占用的扇區數；
• CFG_PHY_UBOOT_BASE是重定位時將uboot的第二部分復制到DDR中的起始地址（33E00000）。

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八、start.S詳解7

最后一段代碼，作用是配置MMU、重新設置棧、清bss、跳轉到start_armboot函數中去執行BL2階段。

1、MMU（memory management unit），內存管理單元。

• MMU實際上是SOC中一個硬件單元，它的主要功能就是實現虛擬地址到物理地址的映射。
• MMU單片在CP15協處理器中進行控制，也就是說要操控MMU進行虛擬地址映射，方法就是對cp15協處理器的寄存器進行編程。

2、第三次設置棧

• 這次設置棧還是在DDR中，之前雖然已經在DDR中設置過一次棧了，但是本次設置棧的目的是將棧放在比較合適（安全，緊湊而不浪費內存）的地方。
• 我們實際將棧設置在uboot起始地址上方2MB處，這樣安全的棧空間是：2MB-uboot大小-0x1000=1.8MB左右。這個空間既沒有太浪費內存，又足夠安全。

3、清理bss

• 注意表示bss段的開頭和結尾地址的符號是從鏈接腳本u-boot.lds得來的。

4、ldr pc, _start_armboot

• start_armboot函數在uboot/lib_arm/board.c中，這是一個C語言實現的函數。這個函數就是uboot的第二階段。
• 這句代碼的作用就是將uboot第二階段執行的函數的地址傳給pc，實際上就是使用一個遠跳轉直接跳轉到DDR中的第二階段開始地址處。
• 遠跳轉的含義就是這句話加載的地址和當前運行地址無關，而和鏈接地址有關。因此這個遠跳轉可以實現從SRAM中的第一階段跳轉到DDR中的第二階段。
• 這里這個遠跳轉就是uboot第一階段和第二階段的分界線。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的uboot源码——汇编阶段的start.S文件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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