U-Boot启动流程详解：从复位向量到内存重定位

在深入理解U-Boot启动流程时，首先要明确U-Boot是一个嵌入式操作系统（Embedded Operating System）的引导装载程序，它在开发板上电后负责引导处理器进入操作系统。本文将重点分析U-Boot的启动过程，特别是从汇编代码层面展开，包括硬件初始化、复位向量和中断向量处理。 首先，我们关注的是板级支持包（Board Support Package, BSP）中的`board/smdk2410/u-boot.lds`链接脚本，它指示了目标程序的链接顺序，其中`cpu/arm920t/start.o`是第一个链接的部分，这意味着U-Boot的入口点在该文件的`start.S`汇编程序中。`start.S`文件是U-Boot启动流程的关键部分，它包含复位向量和中断向量表。 当系统上电后，U-Boot的启动流程开始于`_start`标签，这里的复位向量是程序的第一行，用于处理不同类型的异常，如未定义指令、软件中断、预取异常、数据异常以及一些备用的未使用向量。复位向量之后是实际的复位启动子程序，这部分代码会设置CPU的工作模式为SVC32（Supervisor Mode with Caching），这是ARM处理器的一种特权模式，确保后续操作系统的安全性。 接下来，`relocate`部分非常重要，因为U-Boot通常存储在非易失性存储器（如Flash）中，但为了提高性能，它会被重新定位到随机存取内存（RAM）。通过比较当前代码位置`r0`与RAM中的地址`_TEXT_BASE`，程序判断是来自Flash启动还是RAM启动。如果在RAM中，会进行重定位，即从Flash复制代码到RAM，直到达到预设的末尾地址。 `stack_setup`区域初始化堆栈，为后续任务和函数调用提供内存空间。这一步完成后，U-Boot进入了真正的初始化阶段，包括加载设备树（Device Tree）来配置硬件、设置内存映射、加载内核映像等。这些操作都是通过C代码实现，从汇编的低级别启动程序过渡到更高级别的函数调用。 U-Boot的启动流程涉及底层硬件的初始化、内存管理、模式切换、代码重定位和堆栈设置等多个步骤，每个环节都需要精确无误地执行，才能确保操作系统能正确加载并运行。通过深入了解`start.S`和`u-boot.lds`文件，开发者能够更好地掌握嵌入式系统开发中的关键环节，并针对特定平台进行定制化优化。