一、程序入口
程序的链接由链接脚本决定的，所以可以通过u-boot.lds 来找到uboot的入口。
从上图可以看出入口为_start，该标签在vector.S中(\arch\arm\lib\vectors.S)
.macro ARM_VECTORS
b reset
ldr pc, _undefined_instruction
ldr pc, _software_interrupt
ldr pc, _prefetch_abort
ldr pc, _data_abort
ldr pc, _not_used
ldr pc, _irq
ldr pc, _fiq
.endm
.globl _start
.section ".vectors", "ax"
_start:
ARM_VECTORS
.globl _undefined_instruction
.globl _software_interrupt
.globl _prefetch_abort
.globl _data_abort
.globl _not_used
.globl _irq
.globl _fiq
_undefined_instruction: .word undefined_instruction
_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
.balignl 16,0xdeadbeef
所以，设备一上电开始执行reset函数。
reset:
/* Allow the board to save important registers */
b save_boot_params
save_boot_params_ret:
//disable interrupts (FIQ and IRQ), also set the cpu to SVC32 mode,except if in HYP mode already
mrs r0, cpsr
and r1, r0, #0x1f @ mask mode bits
teq r1, #0x1a @ test for HYP mode
bicne r0, r0, #0x1f @ clear all mode bits
orrne r0, r0, #0x13 @ set SVC mode
orr r0, r0, #0xc0 @ disable FIQ and IRQ
msr cpsr,r0
#if !(defined(CONFIG_OMAP44XX) && defined(CONFIG_SPL_BUILD))
/* Set V=0 in CP15 SCTLR register - for VBAR to point to vector */
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ Read CP15 SCTLR Register
bic r0, #CR_V @ V = 0
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ Write CP15 SCTLR Register
/* Set vector address in CP15 VBAR register */
ldr r0, =_start
mcr p15, 0, r0, c12, c0, 0 @Set VBAR
#endif
/* the mask ROM code should have PLL and others stable */
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_cp15
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT_ONLY
bl cpu_init_crit
#endif
#endif
bl _main
save_boot_params 没干啥事，直接跳转到save_boot_params_ret。然后关FIQ、IRQ中断，并且设置cpu到SVC32模式。设置中断向量地址寄存器的值为_start地址。
cpu_init_cp15主要设置CP15寄存器，涉及cache、MMU、TLBS。
cpu_init_crit ：直接调用lowlevel_init
.pushsection .text.lowlevel_init, "ax"
WEAK(lowlevel_init)
//Setup a temporary stack. Global data is not available yet.
ldr sp, =CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR //SP=0x0091ff00
bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
//Set up global data for boards that still need it. This will be removed soon.
sub sp, sp, #GD_SIZE //DEFINE(GD_SIZE, sizeof(struct global_data)); 256个字节
bic sp, sp, #7
mov r9, sp
//Save the old lr(passed in ip) and the current lr to stack
push {ip, lr}
/* Call the very early init function. This should do only the absolute bare minimum to get started. It should not:- set up DRAM - use global_data - clear BSS - try to start a console
* For boards with SPL this should be empty since SPL can do all of this init in the SPL board_init_f() function which is called immediately after this.*/
bl s_init //最早的初始化，对于mx6ull是个空函数。
pop {ip, pc}
ENDPROC(lowlevel_init)
_main 重点函数：
ENTRY(_main)
//Set up initial C runtime environment and call board_init_f(0).
ldr r0, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) //0x0091ff00
bic r0, r0, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
mov sp, r0
bl board_init_f_alloc_reserve //保留SYS_MALLOC_F_LEN 和GDsize空间
mov sp, r0
/* set up gd here, outside any C code */
mov r9, r0
bl board_init_f_init_reserve // global_data 清零，设置gd->malloc_base
mov r0, #0
bl board_init_f
//Set up intermediate environment (new sp and gd) and call relocate_code(addr_moni). Trick here is that we'll return
//'here' but relocated.
ldr r0, [r9, #GD_START_ADDR_SP] /* sp = gd->start_addr_sp */
bic r0, r0, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
mov sp, r0
ldr r9, [r9, #GD_BD] /* r9 = gd->bd */
sub r9, r9, #GD_SIZE /* new GD is below bd */
adr lr, here
ldr r0, [r9, #GD_RELOC_OFF] /* r0 = gd->reloc_off */
add lr, lr, r0
ldr r0, [r9, #GD_RELOCADDR] /* r0 = gd->relocaddr */
b relocate_code
here:
bl relocate_vectors
bl c_runtime_cpu_setup /关I-cache */
//清bss段
ldr r0, =__bss_start /* this is auto-relocated! */
ldr r3, =__bss_end /* this is auto-relocated! */
mov r1, #0x00000000 /* prepare zero to clear BSS */
subs r2, r3, r0 /* r2 = memset len */
bl memset
bl coloured_LED_init //空函数
bl red_led_on //空函数
/* call board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr) */
mov r0, r9 /* gd_t */
ldr r1, [r9, #GD_RELOCADDR] /* dest_addr */
ldr pc, =board_init_r /* this is auto-relocated! */
ENDPROC(_main)
board_init_f：调用一系列 initcall_run_list(init_sequence_f)如下：
setup_mon_len：设置uboot镜像大小gd->mon_len
fdtdec_setup：设置 gd->fdt_blob
__weak void *board_fdt_blob_setup(void)
{
void *fdt_blob = NULL;
/* FDT is at end of image */
fdt_blob = (ulong *)&_end;
return fdt_blob;
}
设置dtb地址为&_end
gd->fdt_blob = board_fdt_blob_setup();
/* Allow the early environment to override the fdt address */
gd->fdt_blob = (void *)env_get_ulong("fdtcontroladdr", 16,(uintptr_t)gd->fdt_blob);
return fdtdec_prepare_fdt();
fdtdec_prepare_fdt()：校验dtb的头部信息。
trace_early_init： 设置早期的缓冲区
initf_malloc： 设置gd->malloc_limit= SYS_MALLOC_F_LEN和 gd->malloc_ptr=0
log_init：如果有LOG_DRIVER创建log_device
initf_bootstage：空函数。
initf_console_record：空函数
arch_cpu_init： basic arch cpu dependent setup
mach_cpu_init：空函数
initf_dm：驱动模型 非dtb的初始化
initf_dm(void)
--->dm_init_and_scan(true);
{
ret = dm_init(IS_ENABLED(CONFIG_OF_LIVE));
{
INIT_LIST_HEAD(&DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST);//#define DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST (((gd_t *)gd)->uclass_root)
ret = device_bind_by_name(NULL, false, &root_info, &DM_ROOT_NON_CONST);
{
struct driver *drv;
//在.u_boot_list_2_driver_1r段中查找info->name的struct drive
drv = lists_driver_lookup_name(info->name);
#if CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA) //使用dtb则要设置平台数据大小
platdata_size = info->platdata_size;
#endif
return device_bind_common(parent, drv, info->name, (void *)info->platdata, 0, ofnode_null(), platdata_size,devp);
}
ret = device_probe(DM_ROOT_NON_CONST); //#define DM_ROOT_NON_CONST (((gd_t *)gd)->dm_root)
}
ret = dm_scan_platdata(pre_reloc_only);
ret = dm_extended_scan_fdt(gd->fdt_blob, pre_reloc_only);
ret = dm_scan_other(pre_reloc_only);
}
arch_cpu_init_dm：空函数
board_early_init_f：setup_iomux_uart
get_clocks：获取gd->arch.sdhc_clk
timer_init： 初始化A7内核定时器，为uboot提供时间基准
int timer_init(void)
{
struct sctr_regs *sctr = (struct sctr_regs *)SCTR_BASE_ADDR;
unsigned long val, freq;
freq = CONFIG_SC_TIMER_CLK;
asm volatile("mcr p15, 0, %0, c14, c0, 0" : : "r" (freq));
writel(freq, &sctr->cntfid0);
/* Enable system counter */
val = readl(&sctr->cntcr);
val &= ~(SC_CNTCR_FREQ0 | SC_CNTCR_FREQ1);
val |= SC_CNTCR_FREQ0 | SC_CNTCR_ENABLE | SC_CNTCR_HDBG;
writel(val, &sctr->cntcr);
gd->arch.tbl = 0;
gd->arch.tbu = 0;
return 0;
}
board_postclk_init：设置ldo 电压
env_init： 获取 gd->env_addr 、gd->env_valid
init_baud_rate：从环境变量中获取波特率并设置到gd->baudrate。
console_init_f：stage 1 init of console
display_options：打印版本相关内容
display_text_info：打印U-Boot code的 bss_start、bss_end
print_cpuinfo： 打印cpu相关信息
show_board_info：获取dtb文件model属性的值，打印Model: Freescale i.MX6 ULL 14x14 EVK Board Board: MX6ULL 14x14 EVK
init_func_i2c：iic相关初始化
init_func_spi：spi相关初始化
announce_dram_init： puts("DRAM: ");
dram_init： gd->ram_size = imx_ddr_size();
setup_dest_addr：设置gd->ram_size=0x20000000 gd->ram_top= 0x80000000+ gd->ram_size =A0000000 gd->relocaddr = gd->ram_top
reserve_round_4k: gd->relocaddr &= ~(4096 - 1); 4k对齐
reserve_mmu：设置：gd->arch.tlb_size=0x4000；gd->relocaddr -= gd->arch.tlb_size; gd->relocaddr &= ~(0x10000 - 1); gd->arch.tlb_addr = gd->relocaddr=9fff0000;
reserve_video：该版本未使用
reserve_trace：该版本未使用
reserve_uboot： gd->relocaddr -= gd->mon_len; gd->relocaddr &= ~(4096 - 1); gd->start_addr_sp = gd->relocaddr=9ff24000;
reserve_malloc： gd->start_addr_sp = gd->start_addr_sp - TOTAL_MALLOC_LEN =9ef22000;
reserve_board： gd->start_addr_sp -= sizeof(bd_t)=9ef21fb0; gd->bd = (bd_t *)map_sysmem(gd->start_addr_sp, sizeof(bd_t));
setup_machine：新框架已经废弃
reserve_global_data：gd->start_addr_sp -= sizeof(gd_t)=9ef21eb0; gd->new_gd = (gd_t *)map_sysmem(gd->start_addr_sp, sizeof(gd_t));
reserve_fdt： gd->fdt_size = ALIGN(fdt_totalsize(gd->fdt_blob) + 0x1000, 32)=0x39200;
gd->start_addr_sp -= gd->fdt_size =9ef18590;
gd->new_fdt = map_sysmem(gd->start_addr_sp, gd->fdt_size);
reserve_bootstage：该版本未使用
reserve_arch：该版本未使用
reserve_stacks：做gd->start_addr_sp 16字节对齐，然后留出16字节给abor-stack；得到gd->start_addr_sp=9ef33530
dram_init_banksize：
gd->bd->bi_dram[0].start = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE;
gd->bd->bi_dram[0].size = get_effective_memsize();
show_dram_config： 打印RAM 配置 和DRAM大小，日志如下：
RAM Configuration:
Bank #0: 80000000 512 MiB
DRAM: 512 MiB
display_new_sp： 打印gd->start_addr_sp ：9ef18570
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET 复位看门狗
reloc_fdt：重定位fdt
memcpy(gd->new_fdt, gd->fdt_blob, gd->fdt_size);
gd->fdt_blob = gd->new_fdt;
reloc_bootstage：该版本未使用
setup_reloc：设置gd->reloc_off = gd->relocaddr - CONFIG_SYS_TEXT_BASE= 18724000； 拷贝gd 到gd->new_gd
relocate_code ：
拷贝代码到gd->relocaddr 处， 同时需要将记录相对位置调用关系的__rel_dyn段里面的内容加上gd->reloc_off写到gd->relocaddr 处，防止代码位置变动了，不能正确调用函数、全局变量等。
relocate_vectors：
将新的中断向量表地址写到vbar寄存器里面即可
ldr r0, [r9, #GD_RELOCADDR] /* r0 = gd->relocaddr /
mcr p15, 0, r0, c12, c0, 0 / Set VBAR */
c_runtime_cpu_setup： 关闭 I-cache
board_init_r：函数调用init_sequence_r里面每个函数。
initr_trace： 空函数
initr_reloc：标记重定位完成 gd->flags |= GD_FLG_RELOC | GD_FLG_FULL_MALLOC_INIT;
initr_caches： 使能caches
initr_reloc_global_data：
monitor_flash_len = _end - __image_copy_start;
efi_runtime_relocate(gd->relocaddr, NULL);
initr_barrier：空函数
initr_malloc：初始化malloc区域，malloc区域为紧挨着镜像文件下面malloc_start = gd->relocaddr - TOTAL_MALLOC_LEN; mem_malloc_init((ulong)map_sysmem(malloc_start, TOTAL_MALLOC_LEN), TOTAL_MALLOC_LEN);
log_init：日志相关初始化。
initr_bootstage：空函数
initr_console_record ：空函数
bootstage_relocate：空函数
initr_dm： dm相关初始化
board_init：板级初始化，包括 74XX 芯片，I2C、FEC、USB 和 QSPI 等
/* Address of boot parameters */
gd->bd->bi_boot_params = PHYS_SDRAM + 0x100;
setup_i2c(0, CONFIG_SYS_I2C_SPEED, 0x7f, &i2c_pad_info1);
setup_fec(CONFIG_FEC_ENET_DEV);
board_qspi_init();
setup_gpmi_nand();
return 0;
efi_memory_init：内存相关初始化
stdio_init_tables：stdio初始化
initr_serial：串口初始化
initr_announce： debug(“Now running in RAM - U-Boot at: %08lx\n”, gd->relocaddr);
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET：看门狗复位
power_init_board：初始化电源芯片
initr_mmc：emmc初始化
initr_env：初始化环境变量
initr_secondary_cpu：初始化其他cpu核。
stdio_add_devices：各种输入输出设备的初始化。
initr_jumptable：gd->jt = malloc(sizeof(struct jt_funcs));
console_init_r：fully init console as a device
show_board_info：
model = fdt_getprop(gd->fdt_blob, 0, "model", NULL);
printf("Model: %s\n", model);
return checkboard();
interrupt_init：初始化中断
initr_enable_interrupts：使能中断
timer_init：时钟初始化
initr_ethaddr：初始化网络地址，也就是获取 MAC 地址。读取环境变量“ethaddr”的值。
board_late_init：，板子后续初始化，
initr_fastboot_setup：
initr_net：初始化eth 复位phy
initr_check_fastboot
run_main_loop：
uboot 启动以后会进入 3 秒倒计时，如果在 3 秒倒计时结束之前按下按下回车键，那么就
会进入 uboot 的命令模式，如果倒计时结束以后都没有按下回车键，那么就会自动启动 Linux 内
核 ， 这 个 功 能 就 是 由 run_main_loop 函 数 来 完 成 的 。