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bootloader启动过程详细说明

2019-07-12 12:17发布

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今天早上看了一上午的bootloader简单源码，终于捋顺了bootloader的执行过程，之前只是知道bootloader代码会先被irom中的代码拷贝到iram中一部分，然后执行这部分代码，会把整个bootloader代码拷贝到sdram中，最终在sdram执行剩下的代码，而这段代码会把kernel拷贝到sdram的某个地址，最终引导起来整个内核。但是我今天早上看代码的时候看到一个问题，我所有的代码都是自己动手实现的，只要一步一步按照顺序来，不就可以实现么？为什么还要拷贝来拷贝去的。感觉直接按照跳转的方式，跳转值进行指令的跳转就行，但是想过之后，我意识到自己真是无知了。比如说在irom中执行的时候，会有一次跳转到iram中某一个地址，当然pc是肯定可以直接跳转到指定的任何一个地址，但是在这个地址中没有存放指令码，这时候，肯定是一个有去无回的过程，不仅这样，这个pc跳到这里后，就会很迷茫，前不着村，后不着店的，不知道自己的所去所从，就会死到这里。只有先把代码拷贝到将要跳转的地址中，pc指针才会顺着跳转后的指令继续执行，也就是说每一个指令都要负责人，确保执行完这个指令后，一定要有另一个指令去接纳pc。这样pc才会一直活在我的代码中。 下边我就再把我更进一步了解到的bootloader执行过程再重新叙述一下： 我使用的是s5pv210芯片、K9K8G08U0A型号的nand flash   第一步：cpu启动起来后，先来到0x00000000这个地址处（也就是irom的地址），此时会看到有一段代码（这是irom中固定的代码）在这里，这段代码会找到bootloader的第一段代码（以下就称为BL1）存放的地址，由于BL1存放在nand flash中，不支持片上执行，所以irom会把这段代码拷贝到iram中，
但是在拷贝之前，irom会先把iram的起始4个地址分别写上一定的内容（不过通常只写0x00地址为BL1所占空间的大小（一般是8k），而其他三个地址全写为0），把BL1这段代码拷贝到iram后，irom的使命就快要完成了，irom的最后一个任务就是把pc指针指向放BL1的那块地址的起始位置，然后就按照这个地址的指令开始执行。
第二步：这个时候开始执行BL1的代码。这段代码的功能是初始化硬件，比如串口，内存，显示器，按键等等。
在初始化所有需要初始化的硬件后，BL1还会有一个拷贝指令，就是要把bootloader拷贝到sdram中一般会把bootloader的代码放到BLADD（表示为bootloader在sdram中存放的地址。
这时候BL1的使命也将要完成，于是，BL1会把pc指针跳转到BL2的地址，此时所有要运行的代码都在sdram中，这次的跳转不会直接从这次拷贝的开始地址执行，而是跳过BL1代码所占的地址，从BL2开始执行。
第三步：执行BL2中的代码。此时BL2代码的功能主要是实现MTD设备驱动初始化，电源、时钟初始化，堆栈空间，以及各种必要的初始化，并且会提供一个命令行，可以进行交互。在这之后会有一个设置内核参数的过程，这些参数在内存中的存在方式也是以结构体存储，以链表进行关联的，而这个 链表有一个固定的起始地址-0x3000_0100；每一个结构体代表一个信息，并首尾相连，内核在需要这些参数时，就可以再对应的地址上取数据。这一步执行完毕后，就要把kernel的代码拷贝到sdram中的一个指定地址，并且会把这个地址强制转换成一个函数指针，并且向这个函数中传递一些参数，最终会到内核中执行内核代码。这个时候，内核就会被引导到执行状态。  

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