"本文档详细分析了ARM处理器的上电启动流程以及Uboot引导加载器的代码结构,包括从上电后的第一条指令开始,到Uboot的链接脚本解析,再到start.S文件的关键函数解析,深入理解Uboot的初始化过程。"
在了解ARM处理器的上电启动时,首先要明白的是,当系统电源接通后,CPU会执行的第一条指令通常位于ROM或Flash存储器中。这个位置取决于系统的硬件设计,可能是Nor Flash或Nand Flash。Nor Flash以其直接执行代码的能力而闻名,数据可以按字节读取,而Nand Flash则以块为单位进行操作,成本较低但访问速度相对较慢。
进入Uboot的分析部分,链接脚本`Uboot.lds`扮演着至关重要的角色。链接脚本定义了程序在内存中的布局,包括各个段(如.text、.data、.bss等)的位置和大小。分析链接脚本有助于理解代码的加载和执行过程,例如,哪些代码是在引导阶段执行的,哪些数据是在运行时初始化的。
`start.S`是Uboot的入口点,它由汇编语言编写,负责初始化硬件环境,为C代码的执行做好准备。在`start.S`中,`_start`是程序的第一个标签,通常会调用`reset`函数来处理CPU复位。接下来,`cpu_init_cp15`初始化CPU的控制寄存器CP15,这涉及到处理器的配置,如缓存和MMU的设置。`cpu_init_crit`则负责设置关键的处理器状态,确保系统安全。`lowlevel_init`是更低层次的初始化,可能涉及时钟、中断控制器和其他硬件模块。
`s_init`函数进一步初始化系统,可能包括堆栈设置和内存检测。`call_board_init_f`调用了板级初始化函数,这些函数是特定于硬件平台的,用于初始化板子上的外设和设置。最后,`board_init_f`是整个初始化序列的一部分,根据不同的硬件需求执行特定的任务,比如设置GPIO、初始化网络接口等。
通过这样的分析,我们可以更深入地理解ARM系统如何从上电到启动Uboot,以及Uboot如何逐步初始化硬件,为Linux内核或其他操作系统加载做好准备。这份文档对于理解嵌入式系统的启动过程和进行相关开发具有很高的参考价值。