【ARM】Uboot代码分析

_start: b reset //复位向量 ;;设置异常向量表
       ldr pc, _undefined_instruction
       ldr pc, _software_interrupt
       ldr pc, _prefetch_abort
       ldr pc, _data_abort
       ldr pc, _not_used
       ldr pc, _irq //中断向量
       ldr pc, _fiq //中断向量

/* the actual reset code */
reset: //复位启动子程序
       /* 设置CPU为SVC32模式 */
       mrs r0,cpsr
       bic r0,r0,#0x1f ;;位清除，将某些位的值置0：r0 = r0 AND ( !0x1f)
       orr r0,r0,#0xd3 ;;逻辑或，将r0与立即数进行逻辑或，放在r0中（第一个）
       msr cpsr,r0

 

/* 关闭看门狗 */
 /* turn off the watchdog */
#if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#elif defined(CONFIG_S3C2410)
# define pWTCON 0x53000000
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
#endif

#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)
    ldr r0, =pWTCON
    mov r1, #0x0
    str r1, [r0]

/* 禁止所有中断和设置CPU频率 */
    /*
     * mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
     */
    mov r1, #0xffffffff
    ldr r0, =INTMSK
    str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
    ldr r1, =0x3ff
    ldr r0, =INTSUBMSK
    str r1, [r0]
# endif

    /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */ ;;FCLK用于CPU，HCLK用于AHB，PCLK用于APB
    /* default FCLK is 120 MHz ! */
    ldr r0, =CLKDIVN ;;根据硬件手册来设置CLKDIVN寄存器
    mov r1, #3 ;;用户手册的推荐值
    str r1, [r0]
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 */

 

/*
* we do sys-critical inits only at reboot,
* not when booting from 
*/
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
    bl cpu_init_crit ;;跳转去初始化CPU
#endif
;;#ifdef CONFIG_INIT_CRITICAL 原文中的，估计是1.1.16版本的
;; bl cpu_init_crit
;;#endif

 

cpu_init_crit:
    /*
     * flush v4 I/D caches 设置CP15
     */
    mov r0, #0
    mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */ ;;使I/D cache失效：将寄存器r0的数据传送到协处理器p15的c7中。C7寄存器位对应cp15中的cache控制寄存器
    mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */ ;;使TLB操作寄存器失效：将r0数据送到cp15的c8、c7中。C8对应TLB操作寄存器

    /*
     * disable MMU stuff and caches 禁止MMU和caches
     */
    mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 ;;先把c1和c0寄存器的各位置0(r0 = 0)
    bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
    bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM) ;;这里我本来有个疑问：为什么要分开设置。因为arm汇编要求的立即数格式所决定的
    orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2(??) (A) Align ;;上一条已经设置bit1为0，这一条又设置为1？？
    orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
    mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 ;;用上面(见下面)设定的r0的值设置c1？？(cache类型寄存器)和c0(control字寄存器)，以下为c0的位定义
;;bit8: 0 = Disable System protection
;;bit9: 0 = Disable ROM protection
;;bit0: 0 = MMU disabled
;;bit1: 0 = Fault checking disabled 禁止纠错
;;bit2: 0 = Data cache disabled
;;bit7: 0 = Little-endian operation
;;bit12: 1 = Instruction cache enabled

    /* 配置内存区控制寄存器 ？？有待分析，是1.1.4版本的
     * 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.
     */
mov ip, lr
bl lowlevel_init ;;位于board/smdk2410/lowlevel_init.S：用于完成芯片存储器的初始化，执行完成后返回
mov lr, ip
mov pc, lr

 

relocate: 
       adr r0, _start /* r0是代码的当前位置 */ ;;adr伪指令，汇编器自动通过当前PC的值算出 如果执行到_start时PC的值，放到r0中：
当此段在flash中执行时r0 = _start = 0；当此段在RAM中执行时_start = _TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值为0x33F80000，即u-boot在把代码拷贝到RAM中去执行的代码段的开始)
       ldr r1, _TEXT_BASE /* 测试判断是从Flash启动，还是RAM */ ;;此句执行的结果r1始终是0x33FF80000，因为此值是又编译器指定的(ads中设置，或-D设置编译器参数)
       cmp r0, r1 /* 比较r0和r1，调试的时候不要执行重定位 */
       beq stack_setup /* 如果r0等于r1，跳过重定位代码 */
       /* 准备重新定位代码 */ ;;以上确定了复位启动代码是在flash中执行的(是系统重启，而不是软复位)，就需要把代码拷贝到RAM中去执行，以下为计算即将拷贝的代码的长度
       ldr r2, _armboot_start ;;前面定义了，就是_start
       ldr r3, _bss_start ;;所谓bss段，就是未被初始化的静态变量存放的地方，这个地址是如何的出来的？根据board/smsk2410/u-boot.lds内容？
       sub r2, r3, r2 /* r2 得到armboot的大小 */
       add r2, r0, r2 /* r2 得到要复制代码的末尾地址 */

copy_loop:
       ldmia {r3-r10} /*从源地址[r0]复制 */ ;;r0指向_start(=0)
       stmia {r3-r10} /* 复制到目的地址[r1] */ ;;r1指向_TEXT_BASE(=0x33F80000)
       cmp r0, r2 /* 复制数据块直到源数据末尾地址[r2] */
       ble copy_loop

stack_setup:
       ldr r0, _TEXT_BASE /* 上面是128 KiB重定位的u-boot */
       sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* 向下是内存分配空间 */    
       sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* 然后是bdinfo结构体地址空间 */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
       sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif        ;;这些宏定义在/include/configs/smdk2410.h中：
#define CFG_MALLOC_LEN    (CFG_ENV_SIZE + 128*1024)        ;;64K+128K=0xC0
#define CFG_ENV_SIZE    0x10000        /* Total Size of Environment Sector 64k*/
#define CONFIG_STACKSIZE    (128*1024)    /* regular stack 128k */
#define CFG_GBL_DATA_SIZE     128    /* size in bytes reserved for initial data */
用0x33F8000 – 0xC0 – 0x80得到_TEXT_BASE向下(低地址)的堆栈指针sp的起点地址
       sub sp, r0, #12 /* 为abort-stack预留3个字 */    ;;得到最终sp指针初始值
clear_bss:
       ldr r0, _bss_start /* 找到bss段起始地址 */
       ldr r1, _bss_end /* bss段末尾地址 */
       mov r2, #0x00000000 /* 清零 */
clbss_l:str r2, [r0] /* bss段地址空间清零循环... */
       add r0, r0, #4
       cmp r0, r1
       bne clbss_l

       ldr pc, _start_armboot
_start_armboot: .word start_armboot ;;start_armboot函数在lib_arm/board.c中实现

while(count) {         

    *dest++ = *src++;  /* they are all aligned with word boundary */         

    count -= 4; /* byte number */ 

};

void (*theKernel)(int zero, int arch, u32 params_addr) = (void  (*)(int, int, 

u32))KERNEL_RAM_BASE; 

…… 

theKernel(0, ARCH_NUMBER, (u32) kernel_params_start);