深入解析U-BOOT:启动、内存布局与环境变量
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更新于2024-07-20
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"uboot代码详细分析"
本文将深入探讨U-Boot的代码结构和功能,涵盖多个关键方面,如CPU启动、内存布局、环境变量、命令实现、编译过程和平台移植。U-Boot是Bootloader的一种,主要用于启动嵌入式系统,特别是基于ARM架构的设备。
首先,我们关注`start.s`文件,它是CPU启动的第一步,通常包含初始化硬件设置和跳转到C语言入口点的指令。在`u-boot-1.1.6`版本中,`start.s`针对ARM920T处理器进行了优化,处理CPU寄存器的初始化和栈的设置。
接下来,`.lds`连接脚本文件解析部分解释了如何构建最终的可执行映像,包括内存区域的分配,如代码段、数据段和BSS段。理解这些脚本对于定制U-Boot以适应特定平台的需求至关重要。
U-Boot的内存布局和启动过程分析揭示了系统如何从加载位置开始,逐步初始化内存,设置堆栈,然后执行各种初始化任务,直到进入主循环。在此过程中,环境变量的管理和保存是关键,它们存储在特定内存区域,并在系统启动时进行加载和保存。
关于命令实现,U-Boot提供了丰富的命令集,每个命令都是一个C函数,注册到命令表中,由用户在命令行界面触发执行。这部分讨论了命令的注册、执行流程及其与用户交互的方式。
环境变量部分介绍了如何在U-Boot中管理和保存环境变量。相关文件、数据结构(如`env.h`定义的结构体)和函数(如`env_init`, `env_relocate`, `env_relocate_spec`等)共同确保环境变量的正确处理。
U-Boot的编译过程包括配置、预处理、编译、链接等多个步骤。`mkconfig`文件用于配置U-Boot以适应不同硬件平台,它控制哪些源文件被编译和链接。
从NAND闪存启动U-BOOT的章节则讨论了NAND闪存的工作原理和U-Boot如何设计以从这种非易失性存储器启动。这涉及到NAND闪存控制器的初始化、错误校验、坏块管理以及如何加载U-Boot映像。
最后,U-Boot如何向Linux内核传递参数,以及内核如何读取这些参数,是另一个重要的主题。这涉及到`struct tag`结构体,它用于在U-Boot和内核之间传递硬件配置信息。
对于U-Boot的移植,本文提到了源代码的组织结构、平台无关性的实现,以及针对特定平台(如SMDK2410)的移植步骤,包括从NORFLASH和NANDFLASH启动的详细过程。
这篇分析涵盖了U-Boot的各个方面,为理解和定制这个强大的Bootloader提供了深入的见解。
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