基于imx6ull的uboot2017启动流程

1、Uboot2017编译配置流程

/Uboot-2017.03$ make distclean
/Uboot-2017.03$ make mx6ull_14x14_evk_defconfig
/Uboot-2017.03$ make

　　

 最后会编译出u-boot-dtb.imx文件，可以烧入板子中启动了。

2、Uboot2017的启动流程分析

　　1）内核启动的第一阶段

首先，经过上面的编译后，会在顶层目录下发现 自动生成了u-boot.lds链接文件，有了这个文件后，我们就会很容易找到我们需要分析的第一个文件是什么：

 因此，我们就可以从arch/arm/cpu/armv7/start.S这个文件出发，去分析；但是当打开start.S这个文件时，并不会发现有程序的入口，也就是上图的_start这个标志，这个标志定义在arch/arm/lib/vectors.S文件中：

 从上面也可以看到，主要定义了异常与中断的跳转函数，而第一个跳转到的是reset标志，可以发现，reset标志是定义在start.S中的，然后顺着程序向下执行：

1）将CPU从用户模式切换到管理员模式

2）禁止中断

这个函数是对CPU进行初始化

 

搜索_main，该函数定义在crt0.S中，这个函数是第一阶段的关键，第一阶段中最主要的函数是为了调用board_init_f：

由于此时RAM还并没有初始化，不能使用，因此使用gd结构体进行数据的传输

1)设置c代码的运行环境，为调用board_init_f作准备
 　　a) 设置堆栈
 　　b) 调用board_init_f_alloc_reserve接口，从堆栈开始的地方，为uboot的gd结构分配空间
 　　c) 调用board_init_f_init_reserve接口，对gd进行初始化
2)调用board_init_f函数，完成一些前期的初始化工作
　　 a)点亮一个Debug用的LED灯,表示u-boot已经活了
 　　b)初始化DRAM,DDR等system范围的RAM等
 　　c)计算后续代码需要使用的一些参数,包括relocation destination,the future stack,the future GD location等.
3).如果当前是SPL(由CONFIG_SPL_BUILD控制),则_main函数结束,直接返回.如果是正常的u-boot,则继续执行后续的动作
4).根据board_init_f指定的参数,执行u-boot的relocation操作
5).清除BSS段
6).调用board_init_r函数,执行后续的初始化操作

#if defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_SPL_STACK)
	ldr	sp, =(CONFIG_SPL_STACK)
#else
	ldr	sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)
#endif
#if defined(CONFIG_CPU_V7M)	/* v7M forbids using SP as BIC destination */
	mov	r3, sp
	bic	r3, r3, #7
	mov	sp, r3
#else
	bic	sp, sp, #7	/* 8-byte alignment for ABI compliance */
#endif
	mov	r0, sp
	bl	board_init_f_alloc_reserve
	mov	sp, r0
	/* set up gd here, outside any C code */
	mov	r9, r0
	bl	board_init_f_init_reserve

	mov	r0, #0
	bl	board_init_f

　　在board_init_f中

 会顺序的执行init_sequence_f中定义的函数指针，函数指针中，比较关键的是初始化时钟、初始化内核启动的环境参数、设置串口波特率、初始化串口、初始化i2c、初始化SPI、初始化ram、设置重定位地址、重定位

get_clocks
env_init
init_baud_rate
serial_init
init_func_i2c
init_func_spi
dram_init
jump_to_copy
.
.
.
.

　　jump_to_copy函数调用crt0.S文件中的重定位函数，之后便进行清除bss段，之后便调用board_init_r函数，进入内核启动的第二阶段。

　　2）内核启动的第二阶段

在第一阶段中，为第二阶段的函数调用提供了基础，比如gb结构、堆栈等

在board_init_r函数中，同样也有

 顺序执行init_sequence_r函数指针的函数。

调用一系统函数之后，会调用到

run_main_loop
　　main_loop()
　　　　s = bootdelay_process()　　/* 获得uboot传入的bootcmd      bootdelay参数，并将bootcmd参数保存在s中 */
　　　　autoboot_command();　　　　 /* run_command s中的命令 */
　　　　　　if (stored_bootdelay != -1 && s && !abortboot(stored_bootdelay))　　/* 如果在bootdelay时间内，没有按下其他按键，便进入if判断 */
　　　　　　　　run_command_list(s, -1, 0)　　/* 执行uboot环境中bootcmd所指向的代码 */
　　　　/* 如果在启动过程中，按下了空格，就会从autoboot_command()函数中返回 */
　　　　cli_loop();
　　　　　　parse_file_outer(); 
　　　　　　　　/* 对uboot传入的命令进行必要的初始化 */
　　　　　　　　rcode = parse_stream_outer(&input, FLAG_PARSE_SEMICOLON);　　/* 执行uboot中的命令行参数 死循环 */
　　　　　　　　　　do{
　　　　　　　　　　run_list();
　　　　　　　　　　　}while();

　如果在uboot命令行中输入了boot或bootm (地址)，uboot便会再次启动内核。

3、bootm命令

对于uboot中，每一个命令行参数都会有一个相应的函数对应，对于bootm命令，会执行do_bootm函数(为什么调用略)

do_bootm
    do_bootm_subcommand
        do_bootm_states
            bootm_os_get_boot_func
                for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(boot_os); i++)

static boot_os_fn *boot_os[] = {
	...
#ifdef CONFIG_BOOTM_LINUX
	[IH_OS_LINUX] = do_bootm_linux,
        ....
}

do_bootm_linux
    boot_prep_linux
        setup_start_tag(gd->bd);
	if (BOOTM_ENABLE_SERIAL_TAG)
		setup_serial_tag(&params);
	if (BOOTM_ENABLE_CMDLINE_TAG)
		setup_commandline_tag(gd->bd, commandline);
	if (BOOTM_ENABLE_REVISION_TAG)
		setup_revision_tag(&params);
	if (BOOTM_ENABLE_MEMORY_TAGS)
		setup_memory_tags(gd->bd);
        setup_board_tags(&params);
	setup_end_tag(gd->bd);
    boot_jump_linux
        void (*kernel_entry)(int zero, int arch, uint params);
        unsigned long machid = gd->bd->bi_arch_number;
        kernel_entry = (void (*)(int, int, uint))images->ep;
　　　　 r2 = gd->bd->bi_boot_params;
        
        kernel_entry(0, machid, r2);    /* 启动内核 */