hi3559 uboot启动流程

1、uboot配置及编译

1.1 uboot配置说明

　　　要保证uboot正常运行需要配置ddr、flash、调试串口。ddr配置参考Hi3559A V100R001C02SPC031\ReleaseDoc\zh\02.only for reference\hardware 目录下面的对应文档，flash配置参考\Hi3559A V100R001C02SPC031\ReleaseDoc\zh\02.only for reference\software\基于Hifmcv100控制器的Flash移植指南.pdf 文档。

　　编译uboot参考E:\camera\Hi3559A V100R001C02SPC031\ReleaseDoc\zh\01.software\board\OSDRV\Hi3559A╱C V100 U-boot 移植应用开发指南.pdf，

1.2 生成u-boot-z.bin分析

　　Hi3559A╱C V100 U-boot 移植应用开发指南.pdf中是先编译uboot源码生成中间文件u-boot.bin，在将u-boot.bin 打包生成能在板端运行的u-boot-hi3559av100.bin文件，下面分析一下u-boot-hi3559av100.bin文件是如何生成的。

　　生成u-boot-hi3559av100.bin的命令是make CROSS_COMPILE=aarch64-himix100-linux- u-boot-z.bin，打开uboot目录下面的顶层Makefile文件，这条命令在Makefile中执行的位置如下所示：

　　通打开信息可以看出make的实际内容为：

make -C /home/yyfage/YY/hisi/gzcamera/Hi3559AV100_SDK_V2.0.3.0/package/osdrv/opensource/uboot/u-boot-2016.11/arch/arm/cpu/armv8/hi3559av100/hw_compressed/ \
        CROSS_COMPILE=aarch64-himix100-linux- \
        BINIMAGE=/home/yyfage/YY/hisi/gzcamera/Hi3559AV100_SDK_V2.0.3.0/package/osdrv/opensource/uboot/u-boot-2016.11/u-boot.bin TOPDIR=/home/yyfage/YY/hisi/gzcamera/Hi3559AV100_SDK_V2.0.3.0/package/osdrv/opensource/uboot/u-boot-2016.11

make -C 表示跳转的后面的目录去执行Makefile，这里是跳转到u-boot-2016.11/arch/arm/cpu/armv8/hi3559av100/hw_compressed/ 目录下去执行Makefile，这里会编译hw_compressed目录下的文件，并将uboot顶层目录下的.reg寄存器配置文件打包到u-boot-hi3559av100.bin中。下面分析一下hw_compressed目录下的Makefile文件。

################################################################################
#    Create By Hisilicon
################################################################################

PWD           = $(shell pwd)
HW_CROSS_COMPILE = aarch64-himix100-linux-
TOPDIR        =
BINIMAGE      = $(TOPDIR)/full-boot.bin

################################################################################
CC       := $(HW_CROSS_COMPILE)gcc
AR       := $(HW_CROSS_COMPILE)ar
LD       := $(HW_CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY  := $(HW_CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP  := $(HW_CROSS_COMPILE)objdump


################################################################################
BOOT     := u-boot-$(SOC)
TEXTBASE := 0x48700000
CFLAGS   :=-g -Os -fno-builtin -ffreestanding \
    -D__KERNEL__ -DTEXT_BASE=$(TEXTBASE) \
    -I$(TOPDIR)/include \
    -I$(TOPDIR)/drivers/ddr/hisilicon/default \
    -I$(TOPDIR)/drivers/ddr/hisilicon/$(SOC) \
    -I$(TOPDIR)/arch/arm/include \
    -fno-pic  -mstrict-align  -ffunction-sections \
    -fdata-sections -fno-common -ffixed-r9    \
    -fno-common -ffixed-x18 -pipe -march=armv8-a \
    -Wall -Wstrict-prototypes -fno-stack-protector \
    -D__LINUX_ARM_ARCH__=8 -D__ARM__ \
    -DCONFIG_HI3559AV100 -DCONFIG_MMC -DCONFIG_UFS \
    $(MKFLAGS) -fno-strict-aliasing

################################################################################

START := start.o
COBJS := lowlevel_init_v300.o \
    init_registers.o \
    sdhci_boot.o \
    ufs.o \
    uart.o \
    ddr_training_impl.o \
    ddr_training_ctl.o \
    ddr_training_boot.o \
    ddr_training_custom.o \
    ddr_training_console.o \
    startup.o \
    image_data.o \
    div0.o \
    reset.o

SSRC  := arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/start.S \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/reset.S \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/sdhci_boot.c \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/scsi.c \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/scsi.h \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/uart.S \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/ufs.c \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/ufs.h \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/init_registers.c \
    arch/arm/cpu/armv8/$(SOC)/lowlevel_init_v300.c \
    drivers/ddr/hisilicon/default/ddr_training_impl.c \
    drivers/ddr/hisilicon/default/ddr_training_ctl.c \
    drivers/ddr/hisilicon/default/ddr_training_boot.c \
    drivers/ddr/hisilicon/default/ddr_training_console.c \
    drivers/ddr/hisilicon/$(SOC)/ddr_training_custom.c \
    arch/arm/lib/div0.c \
    lib/hw_dec/hw_decompress.c \
    lib/hw_dec/hw_decompress_$(SOC).c \
    lib/hw_dec/hw_decompress_v2.c \
    lib/hw_dec/hw_decompress_v2.h

REG := $(wildcard $(TOPDIR)/*.reg $(TOPDIR)/.reg)
SRC := $(notdir $(SSRC))

################################################################################
.PHONY: $(BOOT).bin
$(BOOT).bin: $(BOOT).tmp regfile　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#$(BOOT).bin就是要生成的目标文件u-boot-hi3559av100.bin，这里是将BOOT.temp打包生成的
    @dd if=./$(BOOT).tmp of=./tmp1 bs=1 count=64 2>/dev/null　　　　　　#temp1为BOOT.temp文件的前64字节
    @dd if=$(REG) of=./tmp2 bs=10240 conv=sync 2>/dev/null　　　　　　　#temp2为.reg寄存器配置表格
    @dd if=./$(BOOT).tmp of=./tmp3 bs=1 skip=10304 2>/dev/null　　　　 #temp3为BOOT.temp跳转到10304字节后面的全部文件，这里为什么要跳转10304字节还不清楚
    @cat tmp1 tmp2 tmp3 > $(BOOT).bin　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#将temp1、temp2、temp3合并成一个BOOT.bin 目标文件
    @rm -f tmp1 tmp2 tmp3
    @chmod 754 $(BOOT).bin
    @cp -fv $@ $(TOPDIR)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#将生成的BOOT.bin复制到uboot顶层目录中
    @echo $(BOOT).bin is Ready.

$(BOOT).tmp: $(BOOT).elf
    $(OBJCOPY) -O srec $< $(BOOT).srec　　　　　　　　　　　　　　　　　　#将BOOT.elf生成BOOT.srec S-record文件
    $(OBJCOPY) -j .text -O binary $< $(BOOT).text　　　　　　　　　　　　#BOOT.elf 总的代码段拷贝出来并转换成二进制文件BOOT.text
    $(OBJCOPY) --gap-fill=0xff -O binary $< $@　　　　　　　　　　　　　　#将BOOT.elf转换成二进制文件BOOT.tmp

$(BOOT).elf: image_data.gzip $(SRC) $(START) $(COBJS)　　　　　　　　　　#将image_data.gzip和hw_compressed目录下编译生成的目标文件链接成BOOT.elf
    $(LD) -Bstatic -T u-boot.lds -Ttext $(TEXTBASE) $(START) \
        $(COBJS) -Map $(BOOT).map -o $@
    $(OBJDUMP) -d  $@ > $@.asm

.PHONY: regfile　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#判断uboot顶层目录下有无.reg并给出一些提示信息
regfile:
    @if [ "$(words $(REG))" = "0" ]; then ( \
        echo '***' Need '.reg' or '*.reg' file in directory $(TOPDIR); \
        exit 1; \
    ) fi
    @if [ "$(words $(REG))" != "1" ]; then ( \
        echo '***' Found multi '.reg' or '*.reg' file in directory $(TOPDIR); \
        echo '***' Files: $(notdir $(REG)); \
        exit 1; \
    ) fi

################################################################################
start.o: start.S
    $(CC) -D__ASSEMBLY__ $(CFLAGS) -o $@ $< -c　　　　　　#将start.s编译成start.o

# -1 : --fast      -9 : --best
image_data.gzip: $(BINIMAGE)　　　　　　　　　　　　　　　　#将uboot顶层目录下编译生成的u-boot.bin压缩成image_data.gzip，程序载入后会用hi3559内部的gzip模块进行解压
    gzip -fNqc -7 $< > $@

%.o: %.c　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#编译hw_compressed目录下的所有.c文件
    $(CC) $(CFLAGS) -Wall -Wstrict-prototypes \
        -fno-stack-protector -o $@ $< -c
　　
%.o: %.S　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#编译hw_compressed目录下的所以.S文件
    $(CC) -D__ASSEMBLY__ $(CFLAGS) -o $@ $< -c

image_data.o: image_data.S image_data.gzip
    $(CC) -D__ASSEMBLY__ $(CFLAGS) -o $@ $< -c

#############################################################################

$(SRC):
    ln -sf ../../../../../../$(filter %/$@,$(SSRC)) $@
################################################################################
TMPS := $(COBJS) start.o $(SRC) \
    $(BOOT).map $(BOOT).elf $(BOOT).srec $(BOOT).bin $(BOOT).text $(BOOT).tmp \
    image_data.gzip

distclean: clean

clean:
    -rm -f $(TMPS)

################################################################################
.PHONY: clean
################################################################################

从上面的Makefile分析可以看出，最终生成的uboot可执行文件是

2、链接脚本分析

　　uboot编译分为两部分，第一部分是编译uboot源码，第二部分是编译u-boot-2016.11/arch/arm/cpu/armv8/hi3559av100/hw_compressed/下面的文件，并打包成可执行文件。

2.1 第一个链接脚本分析

　　第一部分编译的链接脚本在uboot根目录下

，下面截取其中一部分：

　　从链接脚本可以看到uboot的入口函数arch/arm/cpu/armv8/start.S文件中的_start，链接起始地址这里是0x0000000，这个最终是有Makefile指定的，从u-boot.map文件中可以看出链接的起始地址是0x48800000，uboot的链接地址在ddr中，因为hi3559的ddr寻址范围是0x0_4000_0000~0x2_3FFF_FFFF。

　　__image_copy_start和__image_copy_end表示uboot代码的拷贝其实地址和结束地址，如下所示：

代码段中第一个段是__image_copy_start，然后是arch/arm/cpu/armv8/start.o的代码，最后是其它文件的代码段。__image_copy_start和__image_copy_end这两个段定义在文件u-boot/arch/arm/lib/section.c文件中，如下所示：

char __image_copy_start[0] __attribute__((section(".__image_copy_start")));表示零长度的数组__image_copy_start定义在__image_copy_start段，零长度数组不占用内存空间。

char __image_copy_end[0] __attribute__((section(".__image_copy_end")));表示零长度数组__image_copy_end定义在__image_copy_end段。

链接文件中代码段的第一段就是__image_copy_start段，而这个__image_copy_start段存放的char __image_copy_start变量又不占用内存空间这样就可以表示一个代码段的其实地址。

从u-boot.map文件中也可以看到__image_copy_start就是u-boot的起始地址：

__image_copy_start地址和.text代码段的起始地址一样都是0x4800000，第一个函数_start地址也是0x4800000，这也说明__image_copy_start变量不占用空间。

u-boot/arch/arm/lib/relocate_64.S中拷贝uboot代码到ddr就用到了__image_copy_start和__image_copy_end这两个变量。

2.2、第二个链接脚本分析

　　第二个连接脚本在执行make CROSS_COMPILE=aarch64-himix100-linux- u-boot-z.bin会用到，在第一节有分析，这个脚本是u-boot-2016.11/arch/arm/cpu/armv8/hi3559av100/hw_compressed/u-boot.lds，部分截图如下所示：

　　从链接脚本可以看出，hw_compressed目录下的代码入口地址是start.S文件中的_start函数，链接起始地址是0x48700000，处于最前面。hw_compressed目录下的代码主要是配置.reg文件中的寄存器，初始化pll，ddr，初始化串口等操作。由于初始化ddr代码在这部分，可以猜测，这部分代码是在soc内部的ram运行的。

3、第一部分启动流程

　　1、运行芯片内部rom中的引导加载程序，这部分程序主要是将uboot前一部分代码(包过.reg)拷贝到内部的ram中，拷贝的这部分代码应该就是hw_compressed目录下面的代码，因为flash是标准器件，所以引导加载程序可以对flash进行读写。

　　2、hw_compressed目录下的是厂家的代码，主要是配置soc的运行环境包过ddr、pll、管脚复用等。

　　3、解压image_data.gzip，跳转到arch/arm/cpu/armv8/start.S中有运行，这时开始运行uboot代码。

　　_start　　//u-boot-2016.11/arch/arm/cpu/armv8/hi3559av100/hw_compressed/start.S

　　　　-->reset

　　　　　　-->normal_start_flow

　　　　　　　　-->uart_early_init　　　　//uart.S，初始化串口，默认初始化uart0

　　　　　　　　-->uart_early_puts　　　//打印字符串，打印的字符串是在start.S中的Str_SystemSartup，内容是System startup，这个就是uboot启动时第一条打印的信息

　　　　　　-->init_registers　　　　　　//根据.reg表格配置寄存器

　　　　　　-->start_ddr_training　　　　//配置ddr

　　　　　　-->jump_to_ddr　　　　　　

　　　　　　　　-->start_armboot　　　　//hw_compressed/setup.c，解压image_data.gzip，解压成功后会打印Uncompress Ok，调动0x48800000地址的函数，这个函数就是arch/arm/cpu/armv8/start.S文件中的_start

4、第二部分启动流程分析

　　从第一部分启动流程可以知道，第一部分配置完寄存器后会调用arch/arm/cpu/armv8/start.S文件中的_start函数，这个函数就是二部分的入口函数。

　　_start //arch/arm/cpu/armv8/start.S

　　　　-->reset

　　　　　　-->save_boot_params　　　　　　　　//什么都没做，直接跳转到save_boot_params_ret

　　　　　　　　-->save_boot_params_ret

　　　　　　　　　　-->lowlevel_init

　　　　　　　　　　-->_main　　　　//arch/arm/lib/crt0_64.S

　　　　　　　　　　　　-->board_init_f_alloc_reserve　　//common/init/board_init.c

　　　　　　　　　　　　-->board_init_f_init_reserve　　

　　　　　　　　　　　　-->board_init_f　　　　　//common/boartd_f.c

　　　　　　　　　　　　-->relocate_code　　　　//arch/arm/lib/relocate_64.S

　　　　　　　　　　　　-->board_init_r　　　　 //common/boartd_r.c

4.1 _main函数分析

ENTRY(_main)

/*
 * Set up initial C runtime environment and call board_init_f(0).
 */
#if defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_SPL_STACK)
    ldr    x0, =(CONFIG_SPL_STACK)
#else
    ldr    x0, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)　　//CONFIG_SYS_INIT_ADDR定义在 uboot/include/configs/hi3559av100.h中，定义的值是0x08004000，是hi3559片内的RAM，hi3559片内有1MB的ram，起始地址是0x0_0800_0000

#endif
    bic    sp, x0, #0xf    /* 将x0低四位清理给sp，因为x0=0x08004000，第四位本来就是0这里sp值还是0x08004000 */
    mov    x0, sp
    bl    board_init_f_alloc_reserve
    mov    sp, x0
    /* set up gd here, outside any C code */
    mov    x18, x0
    bl    board_init_f_init_reserve

    mov    x0, #0
    bl    board_init_f

#if !defined(CONFIG_SPL_BUILD)
/*
 * Set up intermediate environment (new sp and gd) and call
 * relocate_code(addr_moni). Trick here is that we'll return
 * 'here' but relocated.
 */
    ldr    x0, [x18, #GD_START_ADDR_SP]    /* x0 <- gd->start_addr_sp */
    bic    sp, x0, #0xf    /* 16-byte alignment for ABI compliance */
    ldr    x18, [x18, #GD_BD]        /* x18 <- gd->bd */
    sub    x18, x18, #GD_SIZE        /* new GD is below bd */

    adr    lr, relocation_return
    ldr    x0, [x18, #GD_RELOCADDR]    /* x0 <- gd->relocaddr */
    adr x9, _start
    sub x9, x0, x9                    /* x9 <- gd->reloc_off */
    add    lr, lr, x9    /* new return address after relocation */
    b    relocate_code

4.2 board_init_f_alloc_reserve函数

board_init_f_alloc_reserve函数主要是计算片内ram的内存分布

ulong board_init_f_alloc_reserve(ulong top)　　//top值为_main函数中堆栈指针sp的值，top = 0x08004000
{
    /* Reserve early malloc arena */
#if defined(CONFIG_SYS_MALLOC_F)
    top -= CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN;　　　　　　//CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN定义在include/generated/autoconf.h中，值为0x2000，这个语句是将top向上移0x2000
#endif
    /* LAST : reserve GD (rounded up to a multiple of 16 bytes) */
    top = rounddown(top-sizeof(struct global_data), 16);　　//top再向上移global_data大小

    return top;
}

片内ram内存分布图如下所示：

4.3 board_init_f_init_reserve函数

board_init_f_init_reserve主要是将global_data的内存清理

void board_init_f_init_reserve(ulong base)　　//base是board_init_f_alloc_reserve函数返回的top值
{
    struct global_data *gd_ptr;
#ifndef _USE_MEMCPY
    int *ptr;
#endif

    /*
     * clear GD entirely and set it up.
     * Use gd_ptr, as gd may not be properly set yet.
     */

    gd_ptr = (struct global_data *)base;
    /* zero the area */
#ifdef _USE_MEMCPY
    memset(gd_ptr, '\0', sizeof(*gd));
#else
    for (ptr = (int *)gd_ptr; ptr < (int *)(gd_ptr + 1); )　　//将global_data这段内存清理
        *ptr++ = 0;
#endif
    /* set GD unless architecture did it already */
#if !defined(CONFIG_ARM)
    arch_setup_gd(gd_ptr);
#endif
    /* next alloc will be higher by one GD plus 16-byte alignment */
    base += roundup(sizeof(struct global_data), 16);

    /*
     * record early malloc arena start.
     * Use gd as it is now properly set for all architectures.
     */

#if defined(CONFIG_SYS_MALLOC_F)
    /* go down one 'early malloc arena' */
    gd->malloc_base = base;　　　　//gd->malloc_base = 0x08002000
    /* next alloc will be higher by one 'early malloc arena' size */
    base += CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN;
#endif
}

4.4 board_init_f 中的初始化

　　board_init_f 函数中定义在//common/boartd_f.c文件中，boartd_f.c包含了uboot/include/common.h， common.h中又包含了uboot/include/configs/hi3559av100.h hi3559av100.h中包含了一些hi3559的配置。board_init_f函数会执行一个init_sequence_f初始化列表，里面包含了很多初始化函数。init_sequence_f里面的函数主要执行了两部分操作，一个是初始化串口和控制台，另一部分就是重定位uboot，第一部分启动中uboot是解压到0x48800000这个低地址的，地地址要留给kernel，所以要把uboot复制到ddr的高地址中，需要重定位操作。

　　4.4.1 setup_mon_len函数

　　setup_mon_len函数主要是设置gd->mon_len的值，这个值就是uboot的大小

　　4.4.2 initf_malloc函数

　　4.4.3 initf_console_record函数

　　4.4.4 arch_cpu_init函数

　　arch_cpu_init定义在common/boartd_f.c中，这里什么都不做，直接return 0

　　4.4.5 mach_cpu_init函数

　　mach_cpu_init定义在common/boartd_f.c中，这里什么都不做，直接return 0

　　4.4.6 initf_dm函数

　　4.4.7 arch_cpu_init_dm函数

　　arch_cpu_init_dm定义在common/boartd_f.c中，这里什么都不做，直接return 0

　　4.4.8 board_early_init_f

　　4.4.9 串口初始化　

　　串口初始化如下所示：

　　串口初始化有三个函数init_baud_rate, /* initialze_baud_rate 、 serial_init和console_init_f。下面对这三个函数做分析。

init_baud_rate函数是设置全局变量gd的baudrate成员值

static int init_baud_rate(void)
{
    gd->baudrate = getenv_ulong("baudrate", 10, CONFIG_BAUDRATE);　　//CONFIG_BAUDRATE定义在uboot/include/configs/hi3559av100.h中，值为115200
　　return 0; 
}

serial_init函数主要是初始化串口，hi3559的串口硬件驱动都在uboot/drivers/serial/serial_pl01x.c，serial_pl01x.c中定义了一个串口设备结构体pl01x_serial_drv，这里面定义了hi359串口初始化、发送和接收函数，如下所示：

serial_init函数调用关系如下：

serial_init　　//uboot/drivers/serial/serial.c
　　-->get_current
　　　　-->default_serial_console　　//获取一个串口设备serial_device，函数定义在uboot/drivers/serial/serial_pl01x.c
　　　　　　-->start(pl01x_serial_init)　　　　　　　　　　//初始化串口
　　　　　　　　-->pl01x_serial_init_baud　　　　　　　　//设置波特率

default_serial_console函数就是返回一个串口设备结构体pl01x_serial_drv

__weak struct serial_device *default_serial_console(void)
{
    return &pl01x_serial_drv;
}

pl01x_serial_init_baud是设置串口波特率函数base_regs = (struct pl01x_regs *)port[CONFIG_CONS_INDEX];语句中有port变量，这个变量存放了hi3559几个串口的起始地址，port定义在serial_pl01x.c中，如下所示：

　　CONFIG_PL01x_PORTS定义在uboot/include/configs/hi3559av100.h，定义了hi3559中4个串口起始地址

static void pl01x_serial_init_baud(int baudrate)
{
    int clock = 0;

#if defined(CONFIG_PL010_SERIAL)
    pl01x_type = TYPE_PL010;
#elif defined(CONFIG_PL011_SERIAL)
    pl01x_type = TYPE_PL011;
    clock = CONFIG_PL011_CLOCK;
#endif
    base_regs = (struct pl01x_regs *)port[CONFIG_CONS_INDEX];　　//CONFIG_CONS_INDEX定义在hi3559av100.h，表示要初始化哪个串口
    pl01x_generic_serial_init(base_regs, pl01x_type);
    pl01x_generic_setbrg(base_regs, pl01x_type, clock, baudrate);
}

console_init_f定义在uboot/common/console.c中，这个函数执行完后就能使用printf打印了。

　　4.4.10 setup_dest_addr函数

　　这里主要设置这以下三个值，直接打印出来如下所示：

　　4.4.11 reserve_round_4k函数

　　用于对gd->relocaddr做4K字节对齐，setup_dest_addr中已经将relocaddr设置为4K字节对齐，这里没有改变relocaddr的值。

　　4.4..11 reserve_uboot函数

　　预留uboot空间　

　　4.4.12 reserve_malloc函数

　　预留malloc空间

　　4.4.13 reserve_board函数

　　预留并申请gd->bd空间　

　　4.4.14 reserve_global_data函数

　　预留并申请新的gd->new_gd空间　

　　4.4.15 reserve_mmu函数

　　预留mmu的tlb表格，

　　4.4.16 reserve_global_data函数

　　申请一个新的gd

　 4.4.17 reserve_fdt函数

　　预留设备树空间，hi3559没有用到设备树，这个函数无效

　　4.4.18 reserve_arch函数

　　reserve_arch定义在common/boartd_f.c中，这里什么都不做，直接return 0

　　4.4.19 reserve_stacks函数

　　预留栈空间

　　4.4.20 setup_dram_config函数

　　setup_dram_config调用的是dram_init_banksize，这个函数定义在common/boartd_f.c，用来设置gd变量的dram参数

__weak void dram_init_banksize(void)
{
#if defined(CONFIG_NR_DRAM_BANKS) && defined(CONFIG_SYS_SDRAM_BASE)
    gd->bd->bi_dram[0].start = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE;　　　　//0x40000000,hi3559的ddr空间起始地址，定义在include/configs/hi3559av100.h中
    gd->bd->bi_dram[0].size = get_effective_memsize();
#endif
}

　　最终uboot重定位分布如下所示：

4.5 uboot拷贝

board_init_f执行完后，就会执行relocate_code代码拷贝工作，relocate_code定义在arch/arm/lib/relocate_64.S。这部分代码是将起始地址为0x48800000的uboot拷贝到gd->relocaddr（0x5fef1000）开始处

ENTRY(relocate_code)
    stp    x29, x30, [sp, #-32]!    /* create a stack frame */
    mov    x29, sp
    str    x0, [sp, #16]
    /*
     * Copy u-boot from flash to RAM
     */
    ldr    x1, =__image_copy_start    /* x1寄存器保存uboot拷贝的起始地址*/
    subs    x9, x0, x1        /* x9 = gd->relocaddr - x1 */
    b.eq    relocate_done        /* skip relocation */
    ldr    x2, =__image_copy_end    /* x2寄存器保存uboot拷贝结束地址 */

copy_loop:
    ldp    x10, x11, [x1], #16    /* 将x1寄存器保存地址的内存拷贝到x10和x11寄存器，x1自动递增。从ram到寄存器的拷贝，一次拷贝两个寄存器大小 */
    stp    x10, x11, [x0], #16    /* 将x10和x11寄存器的值拷贝到x0寄存器保存的地址中，x0自动递增，从寄存器到ram的拷贝，一次拷贝两个寄存器大小 */
    cmp    x1, x2            /* 如果x1递增到拷贝结束地址，则拷贝完成，否则跳到copy_loop循环拷贝 */
    b.lo    copy_loop
    str    x0, [sp, #24]

    /*
     * Fix .rela.dyn relocations
     */
    ldr    x2, =__rel_dyn_start    /* x2 <- SRC &__rel_dyn_start */
    ldr    x3, =__rel_dyn_end    /* x3 <- SRC &__rel_dyn_end */

4.6 board_init_r

　　4.6.1 initr_trace

　　初始化和调试跟踪相关

　　4.6.2 initr_reloc

　　标记gd->flags，说明uboot重定位完成

　　4.6.3 initr_caches

　　初始化cache

　　4.6.4 initr_reloc_global_data

　　初始化重定位后gd的一些成员变量

　　4.6.5 initr_malloc

　　初始化malloc，将malloc起始地址定位到0x5fe51000

　　4.6.6 initr_console_record

　　初始化控制台相关内容

　　4.6.7 initr_noncached

　　4.6.8 bootstage_relocate

　　4.6.9 initr_dm

　　初始化dm模型

　　4.6.10 initr_bootstage

　　　　打印uboot的启动阶段　　　

static int initr_bootstage(void)
{
    /* We cannot do this before initr_dm() */
    bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_R, "board_init_r");　　//BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_R表示在board_init_r这个阶段

　　return 0; 
}　　-->initr_bootstage

　　　　-->bootstage_mark_name
　　　　　　-->show_boot_progress　　　　//board/hisilison/hi3559av100/hi3559av100.c，没有宏定义CONFIG_SHOW_BOOT_PROGRESS，这里并没有打印

　　4.6.11 board_init

　　函数位于board/hisilison/hi3559av100/hi3559av100.c文件中。从0x12020000+0x008c寄存器中读取当前的启动模式

　　4.6.12 set_cpu_clk_info

　　4.6.13 efi_memory_init

　　4.6.14 stdio_init_tables

　　4.6.15 initr_serial

　　4.6.16 initr_announce

　　　　打印uboot重定位的地址

　　4.6.17 initr_manual_reloc_cmdtable

　　4.6.18 initr_trap

　　4.6.19 initr_addr_map

　　4.6.20 board_early_init_r

　　这还函数没执行

　　4.6.21 initr_logbuffer

　　4.6.22 initr_post_backlog

　　4.6.23 initr_icache_enable

　　4.6.24 initr_pci

　　初始化pci接口，这里没有执行

　　4.6.25 initr_w83c553f

　　4.6.26 arch_early_init_r

　　4.6.27 power_init_board

　　　　在board_r.c中，直接return 0

　　4.6.28 initr_flash

　　　　这个不执行

　　4.6.29 cpu_init_r

　　4.6.30 initr_spi

　　　　这个不执行

　　4.6.31 initr_snor

　　　　这个不执行

　　4.6.32 initr_nand

　　　　-->initr_nand　　　//common/board_r.c

　　　　　　-->nand_init　　//drivers/mtd/nand/nand.c

　　　　　　-->nand_init_chip

　　　　　　　　-->board_nand_init　　//drivers/mtd/nand/hifmac100_nand/hifmac100_nand.c，这里实现里hi3559 flash的读写操作

　　　　　　-->nand_scan

　　　　　　-->nand_register　　//注册nand

　　4.6.33 initr_mmc

　　　　初始化mmc

　　4.6.34 initr_ufs

　　4.6.35 initr_dataflash

　　4.6.36 initr_env

　　设置环境变量，开始使用默认的环境变量，执行saveenv命令后，会将环境变量写入到flash中，后面启动就会从flash加载

　　 4.6.37 initr_malloc_bootparams

　　　　这里没用到

　　4.6.38 initr_secondary_cpu

　　　　初始化其它cpu核

　　4.6.39 mac_read_from_eeprom

　　　　从e2prom中读取网卡mac地址，这里没用到

　　4.6.40 initr_pci

　　　　初始化pci，这里没用到

　　4.6.41 stdio_add_devices

　　　　各种输入输出设备初始化

　　4.6.42 initr_jumptable

　　　　初始化跳转表

　　4.6.43 initr_api

　　　　这个函数没用到

　　4.6.44 console_init_r

　　　　控制台初始化

　　4.6.45 show_board_info

　　　　打印板端信息，这里没用到

　　4.6.46 arch_misc_init

　　　　这个函数没用到

　　4.6.47 misc_init_r

　　　　这个函数定义在 board/hisilicon/hi3559av100/hi3559av100.c中

　　4.6.48 initr_kgdb

　　　　这个函数没用到

　　4.6.49 interrupt_init

　　　　初始化中断

　　4.6.50 initr_enable_interrupts

　　4.6.51 timer_init

　　　　初始化定时器，这里没用到

　　4.6.52　initr_status_led

　　　　配置板端led，这里没用到

　　4.6.53 initr_ethaddr

　　　　设置ip地址

　　4.6.54 board_late_init

　　4.6.55 initr_scsi

　　　　初始化sata

　　4.6.56 initr_doc

　　　　初始化看门狗

　　4.6.57 initr_bbmii

　　　　初始化mac控制器的mdio接口

　　4.6.58 initr_net

　　　　初始化网络

　　4.6.59 initr_post

　　4.6.60 initr_pcmcia

　　4.6.61 initr_ide

　　4.6.62 last_stage_init

　　4.6.63 initr_bedbug

　　4.6.64 initr_mem

　　4.6.65 initr_kbd

　　4.6.66 prom_init

　　4.6.67 initr_download

　　4.6.68 run_main_loop

　　　　进入3秒倒计时，如果按下空格，则进入uboot命令模式，否则进入加载linux模式

5、总结

5.1 uboot启动流程

　　1、BootROM阶段：芯片上电首先执行芯片内部固化的启动引导程序，该程序会检测启动方式(flash、emmc等)，初始化相对应的启动介质，拷贝启动介质中的第一部分启动代码到芯片内部的ram中。

　　2、启动阶段1：hi3559的第一部分启动代码主要是u-boot-2016.11/arch/arm/cpu/armv8/hi3559av100/hw_compressed/中的程序，这部分程序主要是初始化pll、ddr、io复用等，然后加载启动介质中的第二部分启动代码到ddr，跳转的ddr中执行第二部分启动程序。

　　3、启动阶段2：完成外设初始化，重定位uboot，最后进入3秒倒计时，如果按下空格，则进入uboot命令模式，否则进入加载linux模式

5.2、uboot为什么需要重定位？

　　因为uboot默认拷贝到ddr低地址，为了给内核腾出空间。为什么不能直接将uboot拷贝到ddr高地址空间呢？因为ddr大小开始是不知道的，不好确定高地址空间具体是哪里。

posted @ 2022-06-23 14:46 YYFaGe 阅读(840) 评论(0) 编辑收藏举报

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hi3559 uboot启动流程

1、uboot配置及编译

1.1 uboot配置说明

1.2 生成u-boot-z.bin分析

2、链接脚本分析

2.1 第一个链接脚本分析

2.2、第二个链接脚本分析

3、第一部分启动流程

4、 第二部分启动流程分析

4.1 _main函数分析

4.2 board_init_f_alloc_reserve函数

4.3 board_init_f_init_reserve函数

4.4 board_init_f 中的初始化

4.4.1 setup_mon_len函数

4.4.2 initf_malloc函数

4.4.3 initf_console_record函数

4.4.4 arch_cpu_init函数

4.4.5 mach_cpu_init函数

4.4.6 initf_dm函数

4.4.7 arch_cpu_init_dm函数

4.4.8 board_early_init_f

4.4.9 串口初始化

4.4.10 setup_dest_addr函数

4.4.11 reserve_round_4k函数

4.4..11 reserve_uboot函数

4.4.12 reserve_malloc函数

4.4.13 reserve_board函数

4.4.14 reserve_global_data函数

4.4.15 reserve_mmu函数

4.4.16 reserve_global_data函数

4.4.17 reserve_fdt函数

4.4.18 reserve_arch函数

4.4.19 reserve_stacks函数

4.4.20 setup_dram_config函数

4.5 uboot拷贝

4.6 board_init_r

4.6.1 initr_trace

4.6.2 initr_reloc

5、总结

5.1 uboot启动流程

5.2、uboot为什么需要重定位？

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4、第二部分启动流程分析

　　4.4.1 setup_mon_len函数

　　4.4.2 initf_malloc函数

　　4.4.3 initf_console_record函数

　　4.4.4 arch_cpu_init函数

　　4.4.5 mach_cpu_init函数

　　4.4.6 initf_dm函数

　　4.4.7 arch_cpu_init_dm函数

　　4.4.8 board_early_init_f

　　4.4.9 串口初始化　

　　4.4.10 setup_dest_addr函数

　　4.4.11 reserve_round_4k函数

　　4.4..11 reserve_uboot函数

　　4.4.12 reserve_malloc函数

　　4.4.13 reserve_board函数

　　4.4.14 reserve_global_data函数

　　4.4.15 reserve_mmu函数

　　4.4.16 reserve_global_data函数

　 4.4.17 reserve_fdt函数

　　4.4.18 reserve_arch函数

　　4.4.19 reserve_stacks函数

　　4.4.20 setup_dram_config函数

　　4.6.1 initr_trace

　　4.6.2 initr_reloc