uboot源码 start.S文件详解

花了一个下午的时间一行一行看完的,结合了<<mini2440之uboot移植详解>>和下面这个人的blog的内容.虽然啃的吃力,不过受益菲浅.

参考来源:http://home.eeworld.com.cn/my/space.php?uid=135723&do=blog&id=25548

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#include <common.h> /*在文件 /include */ 
#include <config.h> /*在文件 /include/linux */

/*
*************************************************************************
*
* Jump vector table as in table 3.1 in [1]
*
*************************************************************************
*/


.globl _start /*系统复位位置,整个程序入口*/
_start: b start_code /* 跳转到start_code所在位置,并且不会返回 ,此处的代码地址是 0x0000 0000 */
ldr pc, _undefined_instruction /* 0x0000 0000 undefined */
ldr pc, _software_interrupt /* 0x0000 0004 supervisor */
ldr pc, _prefetch_abort /* 0x0000 0008 abort(prefetch)*/
ldr pc, _data_abort /* 0x0000 000C abort(data) */
ldr pc, _not_used /* 0x0000 0010 Reserved */ 
ldr pc, _irq /* 0x0000 0014 IRQ */
ldr pc, _fiq /* 0X0000 001C FIQ */
/*以上7个就是异常中断的初始地址,把每个地址对应的标号写进去*/
_undefined_instruction: .word undefined_instruction /* variable define*/
_software_interrupt: .word software_interrupt
_prefetch_abort: .word prefetch_abort
_data_abort: .word data_abort
_not_used: .word not_used
_irq: .word irq
_fiq: .word fiq /*定义fiq变量到_fiq地址里面去,_fiq地址就是上面所对应的,比如_fiq是0x0000 001C */

.balignl 16,0xdeadbeef 

/*上面这个.balignl请参看http://hi.baidu.com/esta_pessoa/blog/item/7e519301e6e810131c9583db.html*/


/*
*************************************************************************
*
* Startup Code (called from the ARM reset exception vector)
*
* do important init only if we don't start from memory!
* relocate armboot to ram
* setup stack
* jump to second stage
*
*************************************************************************
*/

_TEXT_BASE:
.word TEXT_BASE /*_TEXT_BASE 定义在文件/board/smdk2410/config.mk,值是0x33F80000*/

.globl _armboot_start
_armboot_start:
.word _start /* 用 _start 定义 _armboot_start,也就是_start 地址和_armboot_start 相同了*/

/*
* These are defined in the board-specific linker script.
*/
.globl _bss_start
_bss_start:
.word __bss_start /* 在文件 u-boot.lds 中定义 */

.globl _bss_end
_bss_end:
.word _end

#ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl IRQ_STACK_START
IRQ_STACK_START: /*注意是IRQ!!*/
.word 0x0badc0de

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */
.globl FIQ_STACK_START
FIQ_STACK_START: /*注意是FIQ!!*/
.word 0x0badc0de
#endif


/*
* the actual start code
*/

start_code: /*如果启动的话,真正算作启动的操作从这里开始!! */
/*
* set the cpu to SVC32 mode svc为操作系统保护模式
*/
mrs r0, cpsr /*初始化cpsr*/
bic r0, r0, #0x1f /*0x1f = 0001 1111 ~0x1f= 1110 0000 r0[0:5] = 0, bic=位清零*/
orr r0, r0, #0xd3 /*0xd3 = 1101 0011 <--这个是cpsr的最终值,其中 中断关闭, 模式设置为SVC模式 */
msr cpsr, r0 /* FIQ =1 , IRQ = 1, T = 1,SVC mode. */

bl coloured_LED_init /*这两个函数定义在别的位置,如果移植的话,应该会去掉,只是一个测试LED的程序*/
bl red_LED_on

#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK)
/*
* relocate exception table
*/
ldr r0, =_start
ldr r1, =0x0
mov r2, #16
copyex:
subs r2, r2, #1
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
bne copyex
#endif

#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410) 2440和2410大致相同,所以这里会被执行到
/* turn off the watchdog */

# if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000 /* watch dog address*/
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#else/* 注意我们要执行的是这里 s3c2410 or s3c2440 */
# define pWTCON 0x53000000 /* 看门狗地址,我查过手册了,正确*/
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
# endif

ldr r0, =pWTCON 
mov r1, #0x0
str r1, [r0] /* 关闭看门狗*/

/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff /* 关闭所有的中断*/
ldr r0, =INTMSK
str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
# endif

/*对于S3C2410的INTMSK寄存器的32位和INTSUBMSK寄存器的低11位每一位对应一个中断，相应位置“1”为不响应相应的中断。对于S3C2440的INTSUBMSK有15位可用，所以应该为0x7fff了。*/


/*
*设置时钟 FCLK!!
*/
/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 120 MHz ! */
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #3 /*0x0=1:1:1,0x1= 1:1:2,0x3=1:2:4,0x4= 1:4:4,0x5= 1:4:8,0x6=1:3:3,0x7=1:3:6*/
str r1, [r0]
/*
*s3c2440时钟的计算公式 : Mpll=(2*m*Fin)/(p*2^s)
*/
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 */

/*
* we do sys-critical inits only at reboot,
* not when booting from ram!
*/
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_crit /*跳转到cpu_init_crit函数, 会返回的!*/
/* 在第 265行(如果你用vi的话)*/
#endif

/*
* 将代码从flash拷贝到RAM中
*/
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
relocate: /* relocate U-Boot to RAM */
adr r0, _start /* r0 <- current position of code */
/* adr r0, _start 这个代码将会计算标记 "_start"的位置 
*
*如果是在flash中运行则 _start的值就是0,
*如果是在RAM中运行,则 _start=_TEXT_BASE=TEXT_BASE= 0x33F80000
*(_TEXT_BASE 在 board/smdk2410/config.mk 中定义)
*/
ldr r1, _TEXT_BASE /* 测试是在 flash 还是在RAM */
cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */
beq stack_setup /* BEQ,相等就跳转 ,若r0=r1,则 Z=1,说明运行在ram中,那么直接跳转到堆栈初始化 */
/*stack_setup 在 222行*/

/*
*如果代码运行在flash中,那么拷贝自身代码从flash到ram去
*/
ldr r2, _armboot_start /*找到代码的起始地址*/
ldr r3, _bss_start
sub r2, r3, r2 /* r2 <- 代码长度size */
add r2, r0, r2 /*r2 <- 找到结束地址 */
/*
*代码循环复制
*/
copy_loop:
ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */
stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */
cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */
ble copy_loop
#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */

/* 初始化堆栈,为第二阶段的C语言做准备 */
stack_setup:
ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */
sub r0, r0, #CONFIG_SYS_MALLOC_LEN /* malloc area */
/*CFG_MALLOC_LEN=128*1024+CFG_ENV_SIZE=128*1024+0X10000=192K*/
sub r0, r0, #CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo<--save board info (128) */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
/*数据段 _bss_start <----> _bss_end 的初始化*/
clear_bss:
ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */
ldr r1, _bss_end /* stop here */
mov r2, #0x00000000 /* clear */

clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... 初始化直接使用双字,一次就是64个位 */
add r0, r0, #4 /*address + 4*/
cmp r0, r1 /* is the end ?*/
ble clbss_l /*ble 的含义: "<="*/

ldr pc, _start_armboot /*跳转到stage2*/

/*stage1 到此结束 ,然后开始stage2
*
*above is the cross of stage1
*
*/

_start_armboot: .word start_armboot


/*
*************************************************************************
*
* CPU_init_critical registers
*
* setup important registers
* setup memory timing
*
*************************************************************************
*/

/*cpu_init_crit is 是前面所调用的函数,运行在stage1结束以前*/
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
cpu_init_crit:
/*
* flush v4 I/D caches
*/
mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */

/*
* disable MMU stuff and caches
*/
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0

/*
* before relocating, we have to setup RAM timing
* because memory timing is board-dependend, you will
* find a lowlevel_init.S in your board directory.
*/
/*
* 对系统总线的初始化,初始化了连接存储器的位宽、速度、刷新率等重要参数
*/
mov ip, lr /* 函数返回操作!*/

/*
*init the RAM ,in file /board/smdk2410/lowlevel_init.S
*/
bl lowlevel_init

/*
*RETURN to the line number 182
*/
mov lr, ip
mov pc, lr
/*
*cpu init 至此结束
*/
#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */

/*
*************************************************************************
*
* Interrupt handling
*
*************************************************************************
*/

这个包括下面的部分都不会涉及到,所以跳过了.stage2在lib_arm/board.c 中.

可知start.S的流程为：异常向量——上电复位后进入复位异常向量——跳到启动代码处——设置处理器进入管理模式——关闭看门狗——关闭中断——设置时钟分频——关闭MMU和CACHE——进入lowlever_init.S——检查当前代码所处的位置，如果在FLASH中就将代码搬移到RAM中