深入解析U-Boot源码:启动、内存布局与环境变量
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更新于2024-07-27
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"uboot源码详细分析.pdf"
本文档深入剖析了U-Boot的源码,涵盖了多个关键方面,包括CPU启动、连接脚本、命令实现、环境变量管理、编译过程、从NAND闪存启动以及U-Boot的移植。以下是详细的知识点解析:
1. **CPU启动分析**:
- 在`start.s`中,ARM920T处理器的启动代码通常负责初始化硬件,如设置MMU、异常向量表,并跳转到C语言入口点`start_armboot`。
2. **连接脚本(.lds)**:
- `.lds`文件用于定义链接器如何将编译后的.o文件组合成可执行文件。在U-Boot中,它定义了内存布局,如代码段、数据段的位置,以及栈和全局变量的初始位置。
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器区域、RAM中的数据和代码、以及预留的环境变量空间。启动过程涉及硬件初始化、环境变量处理、设备初始化和进入主循环。
4. **命令实现**:
- U-Boot命令是通过函数实现的,这些函数注册到命令解析器,用户可以通过命令行接口执行。
5. **环境变量**:
- U-Boot使用环境变量来存储配置信息,如网络设置、启动参数等。环境变量的管理包括数据结构(如`env_t`)、初始化(`env_init`、`env_relocate`等)、保存和恢复。
6. **代码链接问题**:
- 讨论了如何处理和解决U-Boot代码链接时遇到的问题,包括符号解析和地址计算。
7. **ldr和adr指令**:
- `ldr`和`adr`是ARM指令集中的指令,前者用于加载寄存器中的内存地址,后者用于计算相对当前指令的地址,两者在处理标号表达式时有不同用法。
8. **start_armboot**:
- `start_armboot`是C语言入口点,负责全局数据结构初始化、通用初始化函数调用、设备初始化、环境变量处理以及进入主循环。
9. **编译过程**:
- 描述了U-Boot的构建流程,包括`mkconfig`文件的作用,它是配置各个平台特定选项的关键。
10. **从NAND闪存启动**:
- 分析了NAND闪存的工作原理,设计思路以及U-BOOT启动程序和支持命令的具体实现。
11. **Kernel参数传递**:
- U-Boot通过结构体`tag`向Linux内核传递参数,内核通过特定的函数读取这些参数,`bd`和`gd`结构体在这一过程中起着重要作用。
12. **U-Boot移植**:
- 移植U-Boot涉及到理解其工程结构,如源代码组织、makefile、平台无关目录的实现,以及针对特定硬件(如SMDK2410)的调整,包括NOR/NAND FLASH启动的实现。
这篇文档对于理解U-Boot的工作原理,进行U-Boot的定制和移植,以及深入学习嵌入式系统启动流程具有很高的价值。
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