uboot中的数据结构、内存分配

2019-07-25 10:41发布

1.uboot中的数据结构

  u-boot的主要功能是用于引导OS的,但是本身也提供许多强大的功能,可以通过输入命令行来完成许多操作。所以它本身也是一  个很完备的系统。u-boot的大部分操作都是围绕它自身的数据结构,这些数据结构是通用的,但是不同的板子初始化这些数据就不一样了。所以u-boot的通用代码是依赖于这些重要的数据结构的。这里说的数据结构其实就是一些全局变量。

  1)gd 全局数据变量指针,它保存了u-boot运行需要的全局数据,类型定义:


typedef struct global_data {
           bd_t  *bd;      //board data pointor板子数据指针
           unsigned long flags;  //指示标志,如设备已经初始化标志等。
           unsigned long baudrate; //串口波特率
           unsigned long have_console; /* 串口初始化标志*/
           unsigned long reloc_off;   /* 重定位偏移,就是实际定向的位置与编译连接时指定的位置之差,一般为0 */
           unsigned long env_addr; /* 环境参数地址*/
           unsigned long env_valid; /* 环境参数CRC检验有效标志 */
           unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */
           #ifdef CONFIG_VFD
           unsigned char vfd_type; /* display type */
           #endif
           void  **jt;  /* 跳转表,1.1.6中用来函数调用地址登记 */
          } gd_t;

 2)bd,板子数据指针。板子很多重要的参数。 类型定义如下:

typedef struct bd_info {
             int   bi_baudrate;     /* 串口波特率 */
             unsigned long bi_ip_addr;   /* IP 地址 */
             unsigned char bi_enetaddr[6]; /* MAC地址*/
             struct environment_s        *bi_env;
             ulong         bi_arch_number; /* unique id for this board */
             ulong         bi_boot_params; /* 启动参数 */
             struct    /* RAM 配置 */
             {
            ulong start;
            ulong size;
             }bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
         } bd_t; 

3)环境变量指针 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)

   env_ptr指向环境参数区,系统启动时默认的环境参数environment[],定义在common/environment.c中。 

   参数解释:

      bootdelay 定义执行自动启动的等候秒数

      baudrate 定义串口控制台的波特率

      netmask 定义以太网接口的掩码

      ethaddr 定义以太网接口的MAC地址

      bootfile 定义缺省的下载文件

      bootargs 定义传递给Linux内核的命令行参数

      bootcmd 定义自动启动时执行的几条命令

      serverip 定义tftp服务器端的IP地址

      ipaddr 定义本地的IP地址

      stdin 定义标准输入设备,一般是串口

      stdout 定义标准输出设备,一般是串口

      stderr 定义标准出错信息输出设备,一般是串口

4)设备相关:

   标准IO设备数组evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL };

   设备列表    list_t    devlist = 0;

   device_t的定义:include\devices.h中:

typedef struct {
     int flags;          /* Device flags: input/output/system */
     int ext;           /* Supported extensions   */
     char name[16];        /* Device name    */    
    /* GENERAL functions */    
     int (*start) (void);     /* To start the device   */
     int (*stop) (void);      /* To stop the device   */    
    /* 输出函数 */    
     void (*putc) (const char c); /* To put a char   */
     void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator) */   
    /* 输入函数 */   
     int (*tstc) (void);      /* To test if a char is ready... */
     int (*getc) (void);      /* To get that char   */   
    /* Other functions */    
     void *priv;          /* Private extensions   */
    } device_t;

      u-boot把可以用为控制台输入输出的设备添加到设备列表devlist,并把当前用作标准IO的设备指针加入stdio_devices数组中。在调用标准IO函数如printf()时将调用stdio_devices数组对应设备的IO函数如putc()。

  5)命令相关的数据结构。

  6)与具体设备有关的数据结构,

      如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];记录nor flash的信息。

      nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE]; nand flash块设备信息

2.uboot重定位后的内存分布

  对于smdk2410,RAM范围从0x30000000~0x34000000. u-boot占用高端内存区。从高地址到低地址内存分配如下:

                     显示缓冲区                  (.bss_end~34000000)

                     uboot(bss,data,text)       (33f00000~.bss_end)

                     heap(for malloc)

                     gd(global data)

                     bd(board data)

                     stack

                     ·········

                    nor flash                           (0~2M)