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imx6q-uboot2015–启动流程分析

2019-07-12 13:25发布生成海报

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最近项目原因，要在uboot中增加内核验校和内核损坏修复功能，所以需要回头看看uboot。这次选择了uboot2015来进行分析

uboot是明远睿智提供的。下载地址链接：https://pan.baidu.com/s/13SuRii3WTqvFTNIsSS9GAg 密码：65zz 环境：ubuntu16 主控：imx6q

1、start.s archarmcpuarmv7start.S

因为我们这款cpu指令集是armv7的所以选择这个目录下的start.s，如果不知道自己该看那个目录下的start.s，可以用如下方法先编译uboot，编译成功后，执行 find -name start.0 即可看见start文件所在目录这里写图片描述

然后我们来看看代码，我对代码进行了删减，我们目的在于流程分析，就不分析具体每句话了

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
     */
    。。。。。。。。

/*
 * Setup vector:
 * (OMAP4 spl TEXT_BASE is not 32 byte aligned.
 * Continue to use ROM code vector only in OMAP4 spl)
 */

#if !(defined(CONFIG_OMAP44XX) && defined(CONFIG_SPL_BUILD)) /* Set V=0 in CP15 SCTLR register - for VBAR to point to vector */ 。。。。。。。。。 /* Set vector address in CP15 VBAR register */ 。。。。。。。。。 #endif /* the mask ROM code should have PLL and others stable */ #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT bl cpu_init_cp15 bl cpu_init_crit #endif bl _main //进入_main

archarmlibcrt0.S _main在这个文件里

ENTRY(_main)

/*
 * Set up initial C runtime environment and call board_init_f(0).
 */

#if defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_SPL_STACK)
    ldr sp, =(CONFIG_SPL_STACK)
#else
    ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)
#endif
    。。。。。。。
clr_gd:
    。。。。。。。
#if defined(CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN)
    sub sp, sp, #CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN
    str sp, [r9, #GD_MALLOC_BASE]
#endif
    /* mov r0, #0 not needed due to above code */
    bl  board_init_f      /*这个函数把uboot拷贝到ram*/

#if ! defined(CONFIG_SPL_BUILD)

/*
 * Set up intermediate environment (new sp and gd) and call
 * relocate_code(addr_moni). Trick here is that we'll return
 * 'here' but relocated.
 */
    。。。。。。

    b   relocate_code
here:
/*
 * now relocate vectors
 */

    bl  relocate_vectors

/* Set up final (full) environment */

    bl  c_runtime_cpu_setup /* we still call old routine here */
#endif
#if !defined(CONFIG_SPL_BUILD) || defined(CONFIG_SPL_FRAMEWORK)
# ifdef CONFIG_SPL_BUILD
    /* Use a DRAM stack for the rest of SPL, if requested */
    bl  spl_relocate_stack_gd
    cmp r0, #0
    movne   sp, r0
# endif
    ldr r0, =__bss_start    /* this is auto-relocated! */

#ifdef CONFIG_USE_ARCH_MEMSET
    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
#else
    ldr r1, =__bss_end      /* this is auto-relocated! */
    mov r2, #0x00000000     /* prepare zero to clear BSS */

clbss_l:cmp r0, r1          /* while not at end of BSS */
    strlo   r2, [r0]        /* clear 32-bit BSS word */
    addlo   r0, r0, #4      /* move to next */
    blo clbss_l
#endif

#if ! defined(CONFIG_SPL_BUILD)
    bl coloured_LED_init
    bl red_led_on
#endif
    /* call board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr) */
    mov     r0, r9                  /* gd_t */
    ldr r1, [r9, #GD_RELOCADDR] /* dest_addr */
    /* call board_init_r */
    ldr pc, =board_init_r   /* this is auto-relocated! */

    /* we should not return here. */
#endif

ENDPROC(_main)

然后调用了 board_init_r 函数 commonoard_r.c

void board_init_r(gd_t *new_gd, ulong dest_addr)
{
#ifdef CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC
    int i;
#endif

#ifdef CONFIG_AVR32
    mmu_init_r(dest_addr);
#endif

#if !defined(CONFIG_X86) && !defined(CONFIG_ARM) && !defined(CONFIG_ARM64)
    gd = new_gd;
#endif

#ifdef CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC
    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(init_sequence_r); i++)
        init_sequence_r[i] += gd->reloc_off;
#endif

    if (initcall_run_list(init_sequence_r))        //只是一个函数指针的数组，里面包含了一系列初始化函数
        hang();

    /* NOTREACHED - run_main_loop() does not return */
    hang();
}

我们来看看这个init_sequence_r 为了更加清晰的看到他的流程，我删减了一部分代码

init_fnc_t init_sequence_r[] = {
    initr_trace,
    initr_reloc,
    /* TODO: could x86/PPC have this also perhaps? */
#ifdef CONFIG_ARM
    initr_caches,
#endif
    initr_reloc_global_data,
    。。。。。。。
    board_init, /* Setup chipselects */
#endif
    /*
     * TODO: printing of the clock inforamtion of the board is now
     * implemented as part of bdinfo command. Currently only support for
     * davinci SOC's is added. Remove this check once all the board
     * implement this.
     */

    。。。。。。。。
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_SYS_DELAYED_ICACHE
    initr_icache_enable,
#endif
#if defined(CONFIG_PCI) && defined(CONFIG_SYS_EARLY_PCI_INIT)
    /*
     * Do early PCI configuration _before_ the flash gets initialised,
     * because PCU ressources are crucial for flash access on some boards.
     */
    initr_pci,
#endif

    。。。。。。。
#ifdef CONFIG_ARCH_MISC_INIT
    arch_misc_init,     /* miscellaneous arch-dependent init */
#endif
#ifdef CONFIG_MISC_INIT_R
    misc_init_r,        /* miscellaneous platform-dependent init */
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    。。。。。。。
#if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_MICROBLAZE) || defined(CONFIG_AVR32) 
    || defined(CONFIG_M68K)
    timer_init,     /* initialize timer */
#endif

    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    /*
     * Some parts can be only initialized if all others (like
     * Interrupts) are up and running (i.e. the PC-style ISA
     * keyboard).
     */
    last_stage_init,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_BEDBUG
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    initr_bedbug,
#endif
#if defined(CONFIG_PRAM) || defined(CONFIG_LOGBUFFER)
    initr_mem,
#endif
#ifdef CONFIG_PS2KBD
    initr_kbd,
#endif
#ifdef CONFIG_FSL_FASTBOOT
    initr_check_fastboot,
#endif
    run_main_loop,
};

这里满足宏条件的函数都会被执行，最后一个执行的函数是run_main_loop，我继续追踪下去，这个函数还是在这个文件中board_r.c

static int run_main_loop(void)
{
#ifdef CONFIG_SANDBOX
    sandbox_main_loop_init();
#endif
    /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again */
    for (;;)   //死循环
        main_loop();
    return 0;
}

可以看见，这里是单向的，调用了run_main_loop就不会返回了，我们继续看看main_loop(); commonmain.c

/* We come here after U-Boot is initialised and ready to process commands */
void main_loop(void)
{
    const char *s;

        。。。。。。。。。

    puts("#test!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
");

    modem_init();
#ifdef CONFIG_VERSION_VARIABLE
    setenv("ver", version_string);  /* set version variable */
#endif /* CONFIG_VERSION_VARIABLE */

    cli_init();

    run_preboot_environment_command();

#if defined(CONFIG_UPDATE_TFTP)
    update_tftp(0UL);
#endif /* CONFIG_UPDATE_TFTP */

    s = bootdelay_process();       //uboot读秒，等待用户按键
    if (cli_process_fdt(&s))
        cli_secure_boot_cmd(s);
    printf("flag2");
    autoboot_command(s);          //用户没有按键，执行环境参数命令

    cli_loop();
}

我们继续进入到 autoboot_command(s);

void autoboot_command(const char *s)
{
    debug("### main_loop: bootcmd="%s"
", s ? s : "");

    if (stored_bootdelay != -1 && s && !abortboot(stored_bootdelay)) {
#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)
        int prev = disable_ctrlc(1);    /* disable Control C checking */
#endif

        run_command_list(s, -1, 0);    //传递过来的命令流s会在这里被解析执行

#if defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED) && !defined(CONFIG_AUTOBOOT_KEYED_CTRLC)
        disable_ctrlc(prev);    /* restore Control C checking */
#endif
    }

#ifdef CONFIG_MENUKEY
    if (menukey == CONFIG_MENUKEY) {
        s = getenv("menucmd");
        if (s)
            run_command_list(s, -1, 0);
    }
#endif /* CONFIG_MENUKEY */
}

对于命令的解析执行，我们追踪 run_command_list(s, -1, 0);来分析分析

int run_command_list(const char *cmd, int len, int flag)
{
    int need_buff = 1;
    char *buff = (char *)cmd;   /* cast away const */
    int rcode = 0;

    if (len == -1) {
        len = strlen(cmd);
#ifdef CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
        /* hush will never change our string */
        need_buff = 0;
#else
        /* the built-in parser will change our string if it sees 
 */
        need_buff = strchr(cmd, '
') != NULL;
#endif
    }
    if (need_buff) {
        buff = malloc(len + 1);
        if (!buff)
            return 1;
        memcpy(buff, cmd, len);
        buff[len] = '


                         
                         
     
  
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