Uboot详解

dapmood · 发表于 2020-11-2 14:53

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@CPU初始化

@在“relocate: ”之前被调用

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
cpu_init_crit:

@初始化CACHES
mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0

@关闭MMU和CACHES
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align
orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
@对协处理器的操作还是看不懂，暂时先不管吧，有时间研究一下ARM技术手册的协处理器部分。

@初始化RAM时钟，因为内存是跟开发板密切相关的，所以这部分在/开发板目录/lowlevel_init.S中实现
mov ip, lr
@保存LR,以便正常返回,注意前面是通过BL跳到cpu_init_crit来的。
@（ARM9有37个寄存器，ARM7有27个）
37个寄存器=7个未分组寄存器（R0～R7）+ 2×（5个分组寄存器R8～R12）+6×2（R13=SP，R14=lr 分组寄存器） + 1(R15=PC) +1(CPSR) + 5(SPSR)
用途和访问权限：
R0～R7:USR(用户模式)、fiq（快速中断模式）、irq（中断模式）、svc（超级用法模式）、abt、und
R8～R12：R8_usr～R12_usr（usr，irq，svc，abt，und）
R8_fiq～R12_fiq（fiq）
R11=fp
R12=IP(从反汇编上看，fp和ip一般用于存放SP的值)
R13～R14：R13_usr R14_usr(每种模式都有自己的寄存器)
SP ～lr ：R13_fiq R14_fiq
R13_irq R14_irq
R13_svc R14_svc
R13_abt R14_abt
R13_und R14_und
R15(PC)：都可以访问（即PC的值为当前指令的地址值加8个字节）
R16 ：（(Current Program Status Register，当前程序状态寄存器)）
SPSR _fiq,SPSR_irq,SPSR_abt,SPSR_und(USR模式没有)

#if defined(CONFIG_AT91RM9200EK)

#else
bl lowlevel_init

@在重定向代码之前，必须初始化内存时序，因为重定向时需要将@flash中的代码复制到内存中lowlevel_init在@/board/smdk2410/lowlevel_init.S中。

#endif
mov lr, ip
mov pc, lr
@返回到主程序

#endif

@这段没有看明白，不过好像跟移植关系不是很大，先放一放。
@
@ IRQ stack frame.
@
#define S_FRAME_SIZE 72

#define S_OLD_R0 68
#define S_PSR 64
#define S_PC 60
#define S_LR 56
#define S_SP 52

#define S_IP 48
#define S_FP 44
#define S_R10 40
#define S_R9 36
#define S_R8 32
#define S_R7 28
#define S_R6 24
#define S_R5 20
#define S_R4 16
#define S_R3 12
#define S_R2 8
#define S_R1 4
#define S_R0 0

#define MODE_SVC 0x13
#define I_BIT 0x80

.macro bad_save_user_regs
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12
ldr r2, _armboot_start
sub r2, r2, #(CONFIG_STACKSIZE)
sub r2, r2, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)
sub r2, r2, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE+8) @ set base 2 words into abort stack
ldmia r2, {r2 - r3} @ get pc, cpsr
add r0, sp, #S_FRAME_SIZE @ restore sp_SVC

add r5, sp, #S_SP
mov r1, lr
stmia r5, {r0 - r3} @ save sp_SVC, lr_SVC, pc, cpsr
mov r0, sp
.endm

.macro irq_save_user_regs
sub sp, sp, #S_FRAME_SIZE
stmia sp, {r0 - r12} @ Calling r0-r12
add r7, sp, #S_PC
stmdb r7, {sp, lr}^ @ Calling SP, LR
str lr, [r7, #0] @ Save calling PC
mrs r6, spsr
str r6, [r7, #4] @ Save CPSR
str r0, [r7, #8] @ Save OLD_R0
mov r0, sp
.endm

.macro irq_restore_user_regs
ldmia sp, {r0 - lr}^ @ Calling r0 - lr
mov r0, r0
ldr lr, [sp, #S_PC] @ Get PC
add sp, sp, #S_FRAME_SIZE
subs pc, lr, #4 @ return & move spsr_svc into cpsr
.endm

.macro get_bad_stack
ldr r13, _armboot_start @ setup our mode stack
sub r13, r13, #(CONFIG_STACKSIZE)
sub r13, r13, #(CONFIG_SYS_MALLOC_LEN)
sub r13, r13, #(CONFIG_SYS_GBL_DATA_SIZE+8) @ reserved a couple spots in abort stack

str lr, [r13] @ save caller lr / spsr
mrs lr, spsr
str lr, [r13, #4]

mov r13, #MODE_SVC @ prepare SVC-Mode
@ msr spsr_c, r13
msr spsr, r13
mov lr, pc
movs pc, lr
.endm

.macro get_irq_stack @ setup IRQ stack
ldr sp, IRQ_STACK_START
.endm

.macro get_fiq_stack @ setup FIQ stack
ldr sp, FIQ_STACK_START
.endm

@异常向量处理
@每一个异常向量处其实只放了一条跳转指令（因为每个异常向量只 @有4个字节不能放太多的程序），跳到相应的异常处理程序中。
.align 5
undefined_instruction:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_undefined_instruction

.align 5
software_interrupt:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_software_interrupt

.align 5
prefetch_abort:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_prefetch_abort

.align 5
data_abort:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_data_abort

.align 5
not_used:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_not_used

#ifdef CONFIG_USE_IRQ

.align 5
irq:
get_irq_stack
irq_save_user_regs
bl do_irq
irq_restore_user_regs

.align 5
fiq:
get_fiq_stack

irq_save_user_regs
bl do_fiq
irq_restore_user_regs

#else

.align 5
irq:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_irq

.align 5
fiq:
get_bad_stack
bad_save_user_regs
bl do_fiq

#endif
@可知start.S的流程为：异常向量——上电复位后进入复位异常向量——跳到启动代码处——设置处理器进入管理模式——关闭看门狗——关闭中断——设置时钟分频——关闭MMU和CACHE——进入lowlever_init.S——检查当前代码所处的位置，如果在FLASH中就将代码搬移到RAM中

regngfpcb · 发表于 2020-11-2 16:34

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