uboot启动第二阶段

第二部分(C语言部分)

uboot第二阶段应该做什么:

(1)概括来讲uboot第一阶段主要就是初始化了SoC内部的一些部件(譬如看门狗、时钟),然后初始化DDR并且完成重定位。
(2)由宏观分析来讲,uboot的第二阶段就是要初始化剩下的还没被初始化的硬件。主要是SoC外部硬件(譬如iNand、网卡芯片····)、uboot本身的一些东西(uboot的命令、环境变量等····)。然后最终初始化完必要的东西后进入uboot的命令行准备接受命令。
 

1.调用一系列的初始化函数

init_sequence里的init函数:

(1)init_sequence是一个函数指针数组,数组中存储了很多个函数指针,这些指针指向的函数都是init_fnc_t类型(特征是接收参数是void类型,返回值是int)。

(2)init_sequence在定义时就同时给了初始化,初始化的函数指针都是一些函数名。

(3)用for循环肯定是想要去遍历这个函数指针数组(遍历的目的也是去依次执行这个函数指针数组中的所有函数

(4)init_sequence中的这些函数,都是board级别的各种硬件初始化

2.cpu_init

(1)看名字这个函数应该是cpu内部的初始化,所以这里是空的。

3、board_init(x210开发板相关的初始化)

(1)board_init在uboot/board/samsung/x210/x210.c中。

(2)网卡初始化。CONFIG_DRIVER_DM9000这个宏是x210_sd.h中定义的,这个宏用来配置开发板的网卡的。dm9000_pre_init函数就是对应的DM9000网卡的初始化函数。

(3)gd->bd->bi_arch_number(开发板的机器码)。

机器码的主要作用就是在uboot和linux内核之间进行比对和适配,给每个开发板做个唯一编号(机器码),然后在uboot、linux内核中都有一个软件维护的机器码编号。然后开发板、uboot、linux三者去比对机器码,如果机器码对上了就启动,否则就不启动。

(4)gd->bd->bi_boot_params(表示uboot给linux kernel启动时的传参的内存地址)

uboot事先将准备好的传参(字符串,就是bootargs)放在内存的一个地址处(就是bi_boot_params),然后uboot就启动了内核。

内核启动后从寄存器中读取bi_boot_params就知道了uboot给我传递的参数到底在内存的哪里。然后自己去内存的那个地方去找。

4.interrupt_init(初始化定时器)

(1)interrupt_init函数将timer4设置为定时10ms。关键部位就是get_PCLK函数获取系统设置的PCLK_PSYS时钟频率,然后设置TCFG0和TCFG1进行分频,然后计算出设置为10ms时需要向TCNTB中写入的值,将其写入TCNTB,然后设置为auto reload模式,然后开定时器开始计时就没了。

(2)使用Timer4来定时,因为没有中断支持,所以CPU不能做其他事情同时定时,CPU只能使用轮询方式来不断查看TCNTO寄存器才能知道定时时间到了没。因为Timer4的定时是不能实现微观上的并行。uboot中定时就是通过Timer4来实现定时的。所以uboot中定时时不能做其他事。
 

5.env_init(环境变量有关的初始化

(1)为什么有很多env_init函数,主要原因是uboot支持各种不同的启动介质(譬如norflash、nandflash、inand、sd卡·····),我们一般从哪里启动就会把环境变量env放到哪里

6.init_baudrate(初始化串口通信的波特率)

在这里插入图片描述

(1)getenv_r函数用来读取环境变量的值。用getenv函数读取环境变量中“baudrate”的值(注意读取到的不是int型而是字符串类型),然后用simple_strtoul函数将字符串转成数字格式的波特率
(2)baudrate初始化时的规则是:先去环境变量中读取"baudrate"这个环境变量的值。如果读取成功使用这个值作为环境变量,记录在gd->baudrate和gd->bd->bi_baudrate中;如果读取不成功则使用x210_sd.h中的的CONFIG_BAUDRATE的值作为波特率。从这可以看出:环境变量的优先级是很高的。

7.serial_init(初始化串口

(1)SI中可以看出uboot中有很多个serial_init函数,我们使用的是uboot/cpu/s5pc11x/serial.c中的serial_init函数。
(2)进来后发现serial_init函数其实什么都没做。因为在汇编阶段串口已经被初始化过了,因此这里就不再进行硬件寄存器的初始化了

8.console_init_f(console控制台的第一阶段初始化)

(1)_f表示是第一阶段初始化,_r表示第二阶段初始化。有时候初始化函数不能一次一起完成,中间必须要夹杂一些代码,因此将完整的一个模块的初始化分成了2个阶段。

9.display_banner(用来串口输出显示uboot的信息)

在这里插入图片描述

(1)display_banner中使用printf函数向串口输出了version_string这个字符串。

(2)通过追踪printf的实现,发现printf->puts,而puts函数中会判断当前uboot中console有没有被初始化好。如果console初始化好了则调用fputs完成串口发送(这条线才是控制台);如果console尚未初始化好则会调用serial_puts(再调用serial_putc直接操作串口寄存器进行内容发送)。

10.checkboard(检查、确认开发板

(1)检查当前开发板是哪个开发板并且打印出开发板的名字。

11.init_func_i2c

(1)这个函数实际没有被执行,X210的uboot中并没有使用I2C。如果将来我们的开发板要扩展I2C来接外接硬件,则在x210_sd.h中配置相应的宏即可开启。

12.dram_init(DDR初始化

(1)dram_init都是在给gd->bd里面关于DDR配置部分的全局变量赋值,让gd->bd数据记录下当前开发板的DDR的配置信息,以便uboot中使用内存。
(2)从代码来看,其实就是初始化gd->bd->bi_dram这个结构体数组

13.display_dram_config(打印显示dram的配置信息)

(1)都是板级硬件的初始化以及gd、gd->bd中的数据结构的初始化。譬如:
网卡初始化、机器码(gd->bd->bi_arch_number)、内核传参DDR地址(gd->bd->bi_boot_params)、Timer4初始化为10ms一次、波特率设置(gd->bd->bi_baudrate和gd->baudrate)、console第一阶段初始化(gd->have_console设置为1)、打印uboot的启动信息、打印cpu相关设置信息、检查并打印当前开发板名字、DDR配置信息初始化(gd->bd->bi_dram)、打印DDR总容量。
 

IP地址、MAC地址的确定

在这里插入图片描述

(1)开发板的IP地址是在gd->bd中维护的,来源于环境变量ipaddr。getenv函数用来获取字符串格式的IP地址,然后用string_to_ip将字符串格式的IP地址转成字符串格式的点分十进制格式。
(2)IP地址由4个0-255之间的数字组成,因此一个IP地址在程序中最简单的存储方法就是一个unsigend int。但是我们容易看懂的并不是这种类型,而是点分十进制类型(192.168.1.2)。这两种类型可以互相转换。
 

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