u-boot简单学习笔记（一）

一：Bootloader启动结构：
      由于 Boot Loader 的实现依赖于 CPU 的体系结构，因此大多数 Boot Loader 都分为 stage1 和 stage2 两大部分。依赖于 CPU 体系结构的代码，比如设备初始化代码等，通常都放在 stage1 中，而且通常都用汇编语言来实现，以达到短小精悍的目的。而 stage2 则通常用C语言来实现，这样可以实现给复杂的功能，而且代码会具有更好的可读性和可移植性。

Boot Loader 的 stage1 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)：
1.硬件设备初始化。
2.为加载 Boot Loader 的 stage2 准备 RAM 空间。
3.拷贝 Boot Loader 的 stage2 到 RAM 空间中。
4.设置好堆栈。
5.跳转到 stage2 的 C 入口点。

Boot Loader 的 stage2 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)：
1.初始化本阶段要使用到的硬件设备。
2.检测系统内存映射(memory map)。
3.将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 空间中。
4.为内核设置启动参数。
5.调用内核。

二：u-boot目录结构：

      u-boot目录结构主要经历过2次变化，u-boot版本第一次从u-boot-1.3.2开始发生变化，主要增加了api的内容；变化最大的是第二次，从2010.6版本开始。

 

u-boot-2010.03及以前版本

├── api                存放uboot提供的接口函数
├── board              根据不同开发板定制的代码，代码也不少
├── common             通用的代码，涵盖各个方面，已命令行处理为主
├── cpu                与体系结构相关的代码，uboot的重头戏
├── disk                磁盘分区相关代码
├── doc                文档，一堆README开头的文件
├── drivers            驱动，很丰富，每种类型的设备驱动占用一个子目录
├── examples           示例程序
├── fs                 文件系统，支持嵌入式开发板常见的文件系统
├── include            头文件，已通用的头文件为主
├── lib_【arch】        与体系结构相关的通用库文件
├── nand_spl           NAND存储器相关代码
├── net                网络相关代码，小型的协议栈
├── onenand_ipl
├── post               加电自检程序
└── tools              辅助程序，用于编译和检查uboot目标文件

 

      从u-boot-2010.06版本开始把体系结构相关的内容合并，原先的cpu与lib_arch内容全部纳入arch中，并且其中增加inlcude文件夹；分离出通用库文件lib

├── api                 存放uboot提供的接口函数
├── arch               与体系结构相关的代码，uboot的重头戏
├── board             根据不同开发板定制的代码，代码也不少
├── common         通用的代码，涵盖各个方面，已命令行处理以及环境变量为主
├── disk                磁盘分区相关代码
├── doc                文档，一堆README开头的文件
├── drivers            驱动，很丰富，每种类型的设备驱动占用一个子目录
├── examples         示例程序
├── fs                   文件系统，支持嵌入式开发板常见的文件系统
├── include            头文件，已通用的头文件为主
├── lib                   通用库文件
├── nand_spl         NAND存储器相关代码
├── net                 网络相关代码，小型的协议栈
├── onenand_ipl
├── post               加电自检程序
└── tools              辅助程序，用于编译和检查uboot目标文件

 

三：u-boot移植工作涉及的目录情况：

      从u-boot代码根目录，可以看出其已经非常庞大，功能也很丰富。移植工作最主要的是看对应的处理器和开发板代码，2010.06版本以后处理器相关的代码集中在arch、board目录。(以前版本主要在cpu和board目录)

先看一下arch目录：
arch
├── arm
├── avr32
├── blackfin
├── i386
├── m68k
├── microblaze
├── mips
├── nios2
├── powerpc
├── sh
└── sparc

     arch目录内容比以前的版本干净，每个子目录代表一个处理器类型，子目录名称就是处理器的类型名称。
笔者要移植的是mips的处理器，所以参考一下arch/mips目录：

arch/mips
├── cpu
├── include
└── lib

arch/mips目录下有三个目录，其他的处理器目录下也是这个结构：
cpu子目录对应一种处理器的不同产品型号或者系列;
include子目录是处理器用到的头文件；
lib目录对应用到处理器公用的代码；

下面看看cpu下的内容，arch/mips/cpu目录下的内容：

arch/mips/cpu
├── asc_serial.c
├── asc_serial.h
├── au1x00_eth.c
├── au1x00_serial.c
├── au1x00_usb_ohci.c
├── au1x00_usb_ohci.h
├── cache.S
├── config.mk
├── cpu.c
├── incaip_clock.c
├── incaip_wdt.S
├── interrupts.c
├── Makefile
└── start.S          整个uboot代码入口点

目前最新版本(2011.6版本开始)中cpu目录中建立mips32目录，把incaip和au1x00也分类放在不同的目录中。

u-boot.lds是ld程序也就是连接器的脚本文件，这个文件描述了如何连接目标文件，ld程序会根据这个文件的指示按照需求把不同的目标文件连接在一起生成供烧写到开发板的程序。
该文件放在可能在board对应的目录中。