U-Boot详解：Stage1与Stage2结构及启动流程

本文档深入解析了U-Boot bootloader的基本结构和启动流程，特别关注了stage1和stage2两个关键部分。在U-Boot中，bootloader通常被划分为两个阶段，以充分利用不同的编程语言和功能特性。 stage1，也就是start.S文件，主要用汇编语言编写。这个阶段的代码负责基本的引导过程，包括： 1. **入口点设置**：因为必须在ROM(Flash)的0x0地址有一个全局入口，编译器需要知道这一点，通过修改连接器脚本实现。 2. **异常向量设置**：确保处理器能够正确处理各种中断和异常情况。 3. **硬件配置**：如CPU速度、时钟频率和终端控制寄存器的初始化。 4. **内存管理**：初始化内存控制器，为后续操作提供可用内存空间。 5. **程序加载**：将ROM中的代码复制到RAM中，以便从内存执行。 6. **堆栈初始化**：为程序的运行提供必要的栈空间。 7. **跳转到RAM执行**：通过ldrpc指令将控制权转移到RAM的执行区。 另一方面，stage2以C语言为主，位于lib_arm/board.c的startarmboot函数中，它承担着更高级的功能： 1. **初始化流程**：调用一系列初始化函数，包括硬件设备（如Flash和NAND设备）的初始化。 2. **内存管理**：配置系统内存分配函数，确保程序能有效地访问内存。 3. **设备驱动**：针对特定系统配置，如显示设备和网络设备的初始化，设置IP地址和MAC地址。 4. **命令循环**：进入一个命令处理循环，接收用户的串口输入，执行相应的操作，如系统配置或执行命令行工具。 在实际的启动过程中，U-Boot会按照特定顺序执行这些代码，例如对于ARM920T架构的CPU，可能会从cpu/arm920t/start.S文件开始。这个阶段定义了异常向量表，确保引导过程的稳定性和可靠性。 总结来说，U-Boot的启动过程是一个精心设计的序列，从基本的硬件配置和内存管理，到高级的设备初始化和用户交互，每个阶段都有其特定的责任，共同构建了一个稳定且灵活的系统启动框架。理解这个框架对于开发基于U-Boot的嵌入式系统至关重要。