深入解析U-Boot:启动、内存布局与环境变量

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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,如启动过程、内存布局、环境变量、命令实现、编译过程以及从不同存储介质启动的机制。 1. **CPU启动与start.s分析** CPU在上电或复位后,通常会执行预设的地址处的代码,对于ARM920T,这个初始代码是`start.s`。这个汇编语言文件负责设置处理器模式、初始化堆栈、设置必要的寄存器,并跳转到C代码继续初始化进程。 2. **.lds连接脚本分析** `.lds`连接脚本定义了程序的内存布局,包括代码段、数据段、BSS段的位置和大小,以及初始化数据的加载地址等,对理解U-Boot的内存使用至关重要。 3. **U-Boot内存布局与启动过程** U-Boot的内存布局包括引导加载区、环境变量区、堆栈、数据段等,启动过程涉及硬件初始化、内存检测、环境变量处理等步骤。 4. **命令实现** U-Boot提供了丰富的命令接口供用户交互,这些命令的实现主要在`cmd/`目录下,通过解析用户输入并调用相应的函数来完成特定任务。 5. **环境变量实现** 环境变量管理是U-Boot的一大特色,用于持久化配置信息。包括数据结构(如`env.h`定义的`env_t`)、初始化、保存和恢复环境变量的函数。 6. **代码链接问题** 链接过程涉及到如何将源代码编译后的对象文件合并成可执行的U-Boot映像,这涉及到符号解析、内存布局和重定位等步骤。 7. **ldr与adr指令的区别** `ldr`和`adr`都是ARM指令集中的指令,前者用于加载立即数或内存地址到寄存器,后者则用于获取相对PC的地址,它们在使用场景上有明显差异。 8. **start_armboot函数分析** `start_armboot`函数是U-Boot的入口点,它负责初始化全局数据结构、调用通用初始化函数、初始化设备、处理环境变量以及进入主循环。 9. **U-Boot编译过程** 编译过程涉及`make`命令和`Makefile`,它们控制源码的编译、链接和生成最终的可执行文件。 10. **mkconfig文件分析** `mkconfig`文件定义了平台特定的配置选项,用于定制U-Boot以适应不同硬件平台的需求。 11. **从NAND闪存启动** NAND闪存启动涉及硬件特性、启动顺序、U-Boot的NAND驱动以及命令支持,确保U-Boot能正确识别和读取NAND上的引导程序。 12. **传参给kernel** U-Boot通过特定结构体向Linux内核传递参数,如内存配置,内核可以通过特定接口读取这些参数。 13. **源码分析与移植** 源码分析涉及U-Boot的架构、流程、数据结构,移植则包括理解平台特性、修改配置文件、适配硬件驱动等。 通过以上分析,我们可以深入理解U-Boot的工作原理,这对于开发、调试和优化嵌入式系统的启动过程至关重要。