U-Boot启动过程详解：从第一阶段到第二阶段

"该资源主要涉及嵌入式系统中的U-Boot启动过程，特别是针对ARM9处理器的启动流程。U-Boot是一个开源的、可移植的微内核引导装载程序，用于多种嵌入式系统。它在系统启动时执行硬件初始化，加载第二阶段代码，并最终引导操作系统内核。" 在嵌入式系统开发中，U-Boot扮演着至关重要的角色，它是系统启动的第一道程序，负责为后续的操作系统运行做好准备。在ARM9架构的处理器上，U-Boot的启动过程分为两个阶段。 第一阶段，也称为硬件初始化阶段，由CPU的启动代码开始。这个阶段的主要任务包括： 1. 硬件设备初始化：设置异常处理向量，如未定义指令、软件中断、预取指令异常和数据操作异常的处理，这是任何处理器在启动时都需要的基本配置，以确保系统能够正确响应各种异常情况。 2. 加载U-Boot第二阶段代码到RAM：在CPU完成基本设置后，会从非易失性存储（如Flash）中加载第二阶段的U-Boot代码到RAM中，以便于更快地执行。 3. 设置栈：栈是程序执行过程中存储局部变量和函数调用信息的重要区域，需要在启动初期进行设定。 4. 跳转到第二阶段代码入口：一旦栈设置完毕，控制权将传递给第二阶段代码，继续剩余的初始化工作。 第二阶段，U-Boot会进一步初始化系统： 1. 初始化更复杂的硬件设备：比如网络接口、串口等，这些设备在内核启动时可能需要。 2. 检测系统内存映射：确定系统的物理内存分布，这对于有效地管理和分配内存至关重要。 3. 读取内核：从Flash等存储设备中读取操作系统的映像文件到RAM，以便于内核启动。 4. 设置启动参数：为内核提供必要的启动参数，如设备树信息，这些信息帮助内核理解硬件配置。 5. 调用内核：最后，U-Boot会将控制权交给操作系统内核，启动内核执行。 在ARM920T处理器上，U-Boot的第一阶段代码主要位于`cpu/arm920t/start.S`和`board/samsung/mini2440/lowlevel_init.S`。`cpu/arm920t/start.S`中的`start.o`是入口点，其汇编代码负责执行上述的基本初始化任务。`board/samsung/mini2440/lowlevel_init.S`则包含了针对特定板子的初始化代码，如Samsung Mini2440开发板的相关配置。 通过深入理解U-Boot的启动过程，开发者可以更好地调试和定制嵌入式系统的引导流程，以满足特定项目的需求。此外，熟悉ARM9处理器的工作原理和U-Boot的内部机制对于解决启动问题和优化系统性能也具有重要意义。