uboot_freescale_imx51_start.s_详解

/*

*

*Purpose: the document is used to learn detailed information aboutimx51 cpu start.S, *referring to some documents on websites.

*file address: U-boot-2009.08/Cpu/Arm_cortexa8/start.S

*

* writer: xfhai 2011.7.22

*

*Instruction:

*1.@xxxx : indicates annotation

*2./*****

***

*****/ : stand for code in my files

*3.instructions refers to code not included in my file

*

*/

Section 1: uboot overview

大多数bootloader都分为stage1和stage2两部分，u-boot也不例外。依赖于CPU体系结构的代码（如设备初始化代码等）通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现，而stage2则通常用C语言来实现，这样可以实现复杂的功能，而且有更好的可读性和移植性。

1、Stage1 start.S代码结构

u-boot的stage1代码通常放在start.S文件中，他用汇编语言写成，其主要代码部分如下：==> （1）定义入口。由于一个可执行的Image必须有一个入口点，并且只能有一个全局入口，通常这个入口放在ROM（Flash）的0x0地址，因此，必须通知编译器以使其知道这个入口，该工作可通过修改连接器脚本来完成。

==>（2）设置异常向量（Exception Vector）。

==>（3）设置CPU的速度、时钟频率及终端控制寄存器。

==>（4）初始化内存控制器。

==>（5）将ROM中的程序复制到RAM中。

==>（6）初始化堆栈。

==>（7）转到RAM中执行，该工作可使用指令ldr pc来完成。

2、Stage2 C语言代码部分

lib_arm/board.c中的start arm boot是C语言开始的函数也是整个启动代码中C语言的主函数，同时还是整个u-boot（armboot）的主函数，该函数只要完成如下操作：

==>（1）调用一系列的初始化函数。

==>（2）初始化Flash设备。

==>（3）初始化系统内存分配函数。

==>（4）如果目标系统拥有NAND设备，则初始化NAND设备。

==>（5）如果目标系统有显示设备，则初始化该类设备。

==>（6）初始化相关网络设备，填写IP、MAC地址等。

==>（7）进去命令循环（即整个boot的工作循环），接受用户从串口输入的命令，然后进行相应的工作。

Section 2: demos

3、U-Boot的启动顺序(示例，其他u-boot版本类似)

cpu/arm920t/start.S

(my file is U-boot-2009.08/Cpu/Arm_cortexa8/start.S )

@文件包含处理

#include

@由顶层的mkconfig生成，其中只包含了一个文件：configs/<顶层makefile中6个参数的第1个参数>.h

#include

#include

/*

*************************************************************************

*

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

*

*************************************************************************

*/

注：ARM微处理器支持字节（8位）、半字（16位）、字（32位）3种数据类型向量跳转表，每条占四个字节（一个字），地址范围为0x0000 0000～@0x0000 0020,ARM体系结构规定在上电复位后的起始位置，必须有8条连续的跳转指令，通过硬件实现。他们就是异常向量表。ARM在上电复位后，是从0x00000000开始启动的，其实如果bootloader存在，在执行下面第一条指令后，就无条件跳转到start_code，下面一部分并没执行。设置异常向量表的作用是识别bootloader。以后系统每当有异常出现，则CPU会根据异常号，从内存的0x00000000处开始查表做相应的处理

/******************************************************

;当一个异常出现以后，ARM会自动执行以下几个步骤:

;1.把下一条指令的地址放到连接寄存器LR(通常是R14).---保存位置

;2.将相应的CPSR(当前程序状态寄存器)复制到SPSR(备份的程序状态寄存器)中---保存CPSR

;3.根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位

;4.强制PC(程序计数器)从相关异常向量地址取出下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序中

*********************************************************/

.globl _start /*系统复位位置,整个程序入口*/

@_start是GNU汇编器的默认入口标签，.globl将_start声明为外部程序可访问的标签，.globl是GNU汇编的保留关键字，前面加点是GNU汇编的语法

_start: b start_code @0x00

//diff here: _start: b reset

@ARM上电后执行的第一条指令，也即复位向量，跳转到start_code

@reset用b，就是因为reset在MMU建立前后都有可能发生

@其他的异常只有在MMU建立之后才会发生