U-Boot源代码分析：初始化详解

"U-Boot源代码分析：初始化" 在深入探讨U-Boot源代码之前，首先需要理解U-Boot是什么。U-Boot是一款开源的、跨平台的Bootloader，主要用于嵌入式系统，它的主要任务是在系统硬件启动后加载操作系统内核。本文将基于AT91SAM9260EK开发板和U-Boot版本1.1.41，对U-Boot的启动过程和初始化过程进行详细分析。 U-Boot的启动分为两个阶段：第一阶段（Stage1）和第二阶段（Stage2）。第一阶段的代码主要在`cpu\<cputype>\start.S`中，这个阶段的任务至关重要，因为它直接关系到系统的正确启动。 1. **CPU自身初始化**：这一阶段会初始化CPU的一些关键特性，例如MMU（Memory Management Unit），Cache，时钟系统，以及SDRAM控制器。MMU负责管理内存地址映射，Cache则提高数据存取速度，时钟系统控制整个系统的运行频率，而SDRAM控制器确保系统内存的正常工作。 2. **重定位**：启动代码通常存储在非易失性存储器（如Flash）中，但为了高效运行，需要将其复制到RAM中执行。这一步骤称为重定位，它确保了代码能够在RAM中运行。 3. **分配堆栈空间，设置堆栈指针**：堆栈是程序运行过程中必不可少的数据结构，用于存储临时变量和函数调用的上下文。在初始化过程中，需要为C代码分配堆栈空间，并设置好堆栈指针SP。 4. **清零BSS数据段**：BSS段包含未初始化的全局变量和静态局部变量。在程序启动时，这些变量的值会被自动清零。 5. **跳转到第二阶段入口函数start_armboot()**：完成第一阶段的所有任务后，控制权转移到由汇编语言编写的C入口函数`start_armboot()`，标志着第二阶段的开始。 第二阶段（Stage2）的代码通常由C语言编写，包含更多高级功能，如设备检测、网络启动、文件系统交互等。在这个阶段，U-Boot会继续进行更复杂的初始化工作，如初始化串口、网卡、闪存设备等，并提供用户交互界面，接受命令行输入，最后加载操作系统的映像文件。 在AT91SAM9260EK的特定实现中，`cpu\arm926ejs\start.S`文件中给出了简化版的启动代码。可以看到，该文件包含了ARM处理器的中断向量表，以及一些全局符号的定义，如`TEXT_BASE`、`armboot_start`、`bss_start`等，它们在链接脚本中被具体定义，以便正确地管理和初始化内存区域。 通过这样的初始化流程，U-Boot能够确保嵌入式系统的稳定启动，为后续的操作系统加载和应用程序执行奠定基础。对于开发者来说，理解和分析U-Boot源代码有助于优化系统性能，解决启动问题，以及进行定制化开发。