ARM Linux启动分析：从U-boot到内核引导

"这篇文档是关于ARM-Linux启动分析的专题讲座，主要涵盖了U-Boot的启动流程、传参过程以及Linux内核的启动分析。讲座内容包括U-Boot的启动流程、链接脚本介绍、代码分析、引导Linux内核的过程，同时也提及了预先需要学习的技能如GNU ARM汇编、LDS链接脚本、Makefile和Kconfig语法等。" 在深入分析ARM-Linux启动流程之前，我们需要理解几个关键概念。首先，U-Boot是一个开放源码的引导加载程序，它负责加载操作系统内核到内存中并传递参数。U-Boot的启动过程通常始于硬件复位，然后进入SVC（Supervisor）模式，设置堆栈，配置CPU频率和串口，初始化内存控制器，将代码和数据从ROM移动到SDRAM，并开启中断。 U-Boot启动流程详细步骤如下： 1. **硬件复位**：系统上电后，CPU开始执行ROM中的固件，通常是Bootloader的第一部分。 2. **模式切换与堆栈配置**：CPU由管理模式切换到SVC模式，确保安全的操作环境，并配置各模式的堆栈指针。 3. **硬件初始化**：包括CPU频率设置，串口初始化，这些通常由特定的初始化函数如`cpu_init_crit`和`lowlevel_init`完成。 4. **内存映射与数据搬运**：配置系统内存控制器，如EMI（External Memory Interface），将系统映射到SDRAM中，清除BSS段（未初始化的数据段），并将U-Boot代码和中断向量表搬移到SDRAM适当位置。 5. **中断启用**：开启中断处理机制，这是C语言初始化函数`start_armboot`运行的前提。 6. **C语言初始化**：执行`start_armboot`，至此，U-Boot进入C代码阶段，开始更复杂的系统初始化，包括设备检测、网络接口、文件系统等。 U-Boot传参过程涉及如何将参数传递给Linux内核，这通常通过命令行参数或者环境变量实现。一旦准备好，U-Boot会加载Linux内核的压缩映像（如zImage）到内存，并传递必要的参数，然后跳转执行内核。 Linux内核启动分析则涉及解压或解码zImage，进行内核初始化，包括内存管理、设备驱动初始化、根文件系统挂载等。最终，内核启动用户空间的第一个进程，通常是init，从而启动系统服务和应用程序。 在分析启动流程时，了解汇编语言、链接脚本、Makefile和Kconfig是至关重要的，因为它们涉及到代码编译、链接和配置。对于特定平台，如4020芯片，还需要阅读相关文档以理解其硬件特性。 通过这一系列讲座，读者将能全面理解ARM-Linux系统的启动机制，这对于系统级开发、调试和优化工作具有重要意义。