u-boot移植(二)---修改前工作:代码流程分析1

发布时间:2023-07-03  

一、代码执行总体流程图

1.1 代码路径 

  • U-boot.lds (archarmcpu) 

  • vectors.S (archarmlib) 

  • start.S (archarmcpuarm920t) 

  • lowlevel_init.S (boardsamsungjz2440) 

  • crt0.S (archarmlib)

  • relocate.S (archarmlib) 

  • Board_init.c (commoninit) 

  • Board_f.c (common) 

  • Jz2440.h (includeconfigs) 

  • Generic-asm-offsets.h (includegenerated) 

1.2 启动代码流程图

  

 

二、链接文件

  目录:u-boot-2017.03/arch/arm/cpu

  文件:u-boot.lds

  编写好的 .lds 文件,在用 arm-Linux-ld 连接命令时带 -Tfilename 来调用执行,如:arm-linux-ld-Tnand.lds x.o y.o -o xy.o

  也用-Ttext参数直接指定连接地址,如 arm-linux-ld-Ttext 0x30000000 x.o y.o -oxy.o

  既然程序有了两种地址,就涉及到一些跳转指令的区别。 
  ARM汇编中,常有两种跳转方法:b跳转指令、ldr指令向PC赋值。 
  要特别注意这两条指令的意思: 
  1> b step:b跳转指令是相对跳转,依赖当前PC的值,偏移量是通过该指令本身的bit[23:0]算出来的,这使得使用b指令的程序不依赖于要跳到的代码的位置,只看指令本身。 
  2> ldr pc, =board_init_r :该指令是一个伪指令编译后会生成以下代码:ldr pc, [pc, #8]

    从内存中的某个位置读出数据并赋给PC,同样依赖当前PC的值,所以可以用它实现从Flash到RAM的程序跳转。

  2种方式指明程序地址,这里分析下第二种方式,在根目录 Makefile文件有如下一行:

  

  在文件 include/configs/jz2440.h 有定义:

  

  我们在这里可以用下面的命令生成 u-boot.dis文件(注意交叉编译器的名字):

  arm-2440-linux-gnueabi-objdump -D -m arm u-boot > u-boot.dis

  

  在0 地址执行的是 _start.S文件,然后跳转到reset执行,接着定义异常向量表:

  

  在u-boot.lds 脚本中并没有指定基地址, 根目录下的 u-boot 脚本是由 arch/arm/cpu/u-boot.lds 在编译的时候生成的,所以如果要修改u-boot.lds 需要找到正确的地方。

  u-boot.lds 分析:  1 #include

  2 /* 指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端模式  */

  3 OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")

  4 OUTPUT_ARCH(arm) /* 指定输出文件的的平台体系为ARM */

  5 ENTRY(_start)    /* 指定可执行映像文件的起始段的段名是 _start,这里跳转到vector.S执行 */

  6 SECTIONS

  7 {

  8     /DISCARD/ : { *(.rel._secure*) }

  9     /* 指定可执行的 image 文件的全局入口点,通常这个地址都发给你法rom(flash)0x0位置。

 10      * 必须使编译器知道这个地址,一般不修改此处,而是修改其它地方的宏定义*/

 11     . = 0x00000000;

 12     . = ALIGN(4);

 13     .text :

 14     {

 15         /* 映像文件赋值起始地址,它在文件 arch/arm/lib/sections.c 中定义:

 16          * char __image_copy_start[0] __attribute__((section(".__image_copy_start")));*/

 17         *(.__image_copy_start)

 18         /* arch/arm/lib/vectors.S 里有一句:.section ".vectors"  */

 19         /* 这里的 vectors 是让vector.S 链接的二进制文件的开头部分 */

 20         *(.vectors)

 21         CPUDIR/start.o (.text*)        /* 执行 start.S */

 22         *(.text*)                    /* 其他代码 */

 23     }

 24 

 25     . = ALIGN(4);

 26     /* 只读数据段,所有的只读数据段都放在这个位置  */

 27     .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }

 28 

 29     . = ALIGN(4);

 30     /* 可读写数据段,所有的可读写数据段都放在这个位置 */

 31     .data : {

 32         *(.data*)

 33     }

 34 

 35     . = ALIGN(4);

 36 

 37     . = .;

 38 

 39     . = ALIGN(4);

     /* U-BOOT命令段 */

 40     .u_boot_list : {

 41         KEEP(*(SORT(.u_boot_list*)));

 42     }

 43 

 44     . = ALIGN(4);

 45 

 46     .image_copy_end :

 47     {

 48         *(.__image_copy_end)

 49     }

 50 

    /* 相对动态信息段 */

 51     .rel_dyn_start :

 52     {

 53         *(.__rel_dyn_start)

 54     }

 55 

 56     .rel.dyn : {

 57         *(.rel*)

 58     }

 59 

 60     .rel_dyn_end :

 61     {

 62         *(.__rel_dyn_end)

 63     }

 64 

 65     .end :

 66     {

 67         *(.__end)

 68     }

 69 

 70     _image_binary_end = .;

 71 

 72     /*

 73      * Deprecated: this MMU section is used by pxa at present but

 74      * should not be used by new boards/CPUs.

 75      */

 76     . = ALIGN(4096);

 77     .mmutable : {

 78         *(.mmutable)

 79     }

 80 

 81 /*

 82  * Compiler-generated __bss_start and __bss_end, see arch/arm/lib/bss.c

 83  * __bss_base and __bss_limit are for linker only (overlay ordering)

     * bss段,里面放置的是初始值为0的全局变量和静态变量,这些变量不会保存在

        * 二进制文件中


 84  */

 85 

 86     .bss_start __rel_dyn_start (OVERLAY) : {

 87         KEEP(*(.__bss_start));

 88         __bss_base = .;

 89     }

 90 

 91     .bss __bss_base (OVERLAY) : {

 92         *(.bss*)

 93          . = ALIGN(4);

 94          __bss_limit = .;

 95     }

 96 

 97     .bss_end __bss_limit (OVERLAY) : {

 98         KEEP(*(.__bss_end));

 99     }

100 

101     .dynsym _image_binary_end : { *(.dynsym) }

102     .dynbss : { *(.dynbss) }

103     .dynstr : { *(.dynstr*) }

104     .dynamic : { *(.dynamic*) }

105     .plt : { *(.plt*) }

106     .interp : { *(.interp*) }

107     .gnu.hash : { *(.gnu.hash) }

108     .gnu : { *(.gnu*) }

109     .ARM.exidx : { *(.ARM.exidx*) }

110     .gnu.linkonce.armexidx : { *(.gnu.linkonce.armexidx.*) }

111 }

  链接执行,首先是进入到arch/arm/vector.S 中执行,在其中执行 _start.S ,_start.S 的首行就跳转到 start.S 中的 reset 中去执行了。

  这里没有执行SPL,若要加上SPL,则还需要加上 nandflash 

  链接脚本暂时的流程为:

  

  跳转A处,A代码在Vector.S中,执行_start.S代码,下一节看 _start.S的代码,并分析其过程。

 

备注:后续会更新此文档


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