深入解析U-Boot启动与环境变量机制

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"uboot代码详细分析 - arm学习必备 - uboot代码详解" 本文将深入剖析U-Boot(统一引导加载程序)的代码,为ARM架构的学习者提供宝贵的参考资料。U-Boot是嵌入式系统中广泛使用的开源引导加载程序,它负责初始化硬件,加载操作系统,并提供交互式的命令行接口。 首先,我们关注`start.s`,这是U-Boot在ARM920T处理器上的入口点,负责设置CPU寄存器和执行必要的初始化步骤。`start.s`通常包含汇编语言代码,用于设置堆栈指针,初始化CPU模式,并跳转到C语言入口点`start_armboot`。 `u-boot中.lds连接脚本文件的分析`部分讲解了如何定义和组织U-Boot的内存布局。`.lds`脚本描述了程序段的分配,如.text(代码)、.data(初始化数据)和.bss(未初始化数据),以及如何在内存中放置这些段。 在U-Boot中,环境变量的管理是关键功能之一。这部分详细介绍了环境变量的存储结构,包括相关文件、数据结构,如`env.h`中的`env_t`,以及`env_init`、`env_relocate`等初始化函数的运作方式。环境变量的保存和恢复机制确保了配置的持久性。 关于代码链接问题,文章提到了`ldr`和`adr`指令在使用标号作为操作数时的不同。`ldr`通常用于加载内存地址,而`adr`则用于计算相对地址,它们在处理代码和数据的定位时有不同的作用。 `start_armboot`函数是U-Boot的主要执行流程起点。这里详细解析了从初始化全局数据结构,调用通用初始化函数,设置设备,处理环境变量,直到进入主循环的整个过程。 U-Boot的编译过程也有所涉及,包括`mkconfig`文件的分析,它是构建过程中配置选项的中心。此外,文章讨论了如何从NAND闪存启动U-Boot,涉及NAND闪存的工作原理和设计思路,以及如何支持NAND启动的U-Boot命令。 对于向Linux内核传递参数,文章详细解释了U-Boot如何将RAM参数传给内核,以及内核如何读取这些参数。`bd`和`gd`这两个结构体在这一过程中扮演了重要角色,它们存储了板级和全局的配置信息。 最后,U-Boot的源码分析和移植章节涵盖了U-Boot的总体结构,如源代码组织、makefile、平台无关性设计,以及特定平台(如SMDK2410)上的移植步骤,包括从NORFLASH和NANDFLASH启动的实现。 这篇文档提供了全面的U-Boot代码分析,对理解其工作原理和进行平台移植具有极大的帮助。
2019-08-27 上传
目录 u-boot-1.1.6 之 cpu/arm920t/start.s分析 ........................................................................................... 2 u-boot 中.lds连接脚本文件的分析 ...................................................................................................12 分享一篇我总结的 uboot 学习笔记(转) .....................................................................................15 U-BOOT内存布局及启动过程浅析 ...................................................................................................22 u-boot 中的命令实现 .......................................................................................................................... 25 U-BOOT环境变量实现 ........................................................................................................................28 1.相关文件 ....................................................................................................................................28 2.数据结构 ....................................................................................................................................28 3.ENV 的初始化...........................................................................................................................30 3.1env_init ............................................................................................................................30 3.2 env_relocate ...................................................................................................................30 3.3*env_relocate_spec ........................................................................................................31 4. ENV 的保存 ..............................................................................................................................31 U-Boot 环境变量 ..........................................................................................................................32 u-boot 代码链接的问题 ......................................................................................................................35 ldr 和 adr 在使用标号表达式作为操作数的区别 ............................................................................40 start_armboot 浅析 ..............................................................................................................................42 1.全局数据结构的初始化 ..........................................................................................................42 2.调用通用初始化函数...............................................................................................................43 3.初始化具体设备 .......................................................................................................................44 4.初始化环境变量 .......................................................................................................................44 5.进入主循环 ...............................................................................................................................44 u-boot 编译过程 ...................................................................................................................................44 mkconfig文件的分析 .......................................................................................................................... 47 从 NAND闪存中启动 U-BOOT的设计 ..............................................................................................50 引言 ...............................................................................................................................................50 NAND闪存工作原理 ................................................................................................................... 51 从 NAND闪存启动 U-BOOT的设计思路.................................................................................. 51 具体设计 ....................................................................................................................................... 51 支持 NAND闪存的启动程序设计 ..................................................................................... 51 支持 U-BOOT命令设计 ...................................................................................................... 52 结语 ............................................................................................................................................... 53 参考文献 ....................................................................................................................................... 53 U-boot 给 kernel 传参数和 kernel 读取参数—struct tag (以及补充) ............................................ 53 1 、u-boot 给 kernel 传 RAM 参数 ........................................................................................54 2 、Kernel 读取 U-boot 传递的相关参数 .............................................................................56 3 、关于 U-boot 中的 bd 和 gd...............................................................................................59 U-BOOT源码分析及移植 ....................................................................................................................60 一、 u-boot 工程的总体结构: ..................................................................................................61 1、源代码组织 ....................................................................................................................61 2.makefile简要分析 ............................................................................................................61 3、u-boot 的通用目录是怎么做到与平台无关的?......................................................63 4、smkd2410 其余重要的文件 : ...................................................................................63 二、u-boot 的流程、主要的数据结构、内存分配 ................................................................64 1、u-boot 的启动流程: ...................................................................................................64 2、u-boot 主要的数据结构 ...............................................................................................66 3、u-boot 重定位后的内存分布: ...................................................................................68 三、u-boot 的重要细节 。 ........................................................................................................68 关于 U-boot 中命令相关的编程 : ................................................................................. 73 四、U-boot 在 ST2410 的移植,基于 NOR FLASH和 NAND FLASH启动。......................... 76 1、从 smdk2410 到 ST2410: .............................................................................................. 76 2、移植过程: .................................................................................................................... 76 3、移植要考虑的问题: ...................................................................................................77 4、SST39VF1601: .................................................................................................................77 5、我实现的 flash.c主要部分: ...................................................................................... 78 6、增加从 Nand 启动的代码 : ..................................................................................... 82 7、添加网络命令。 ............................................................................................................ 87