u-boot之u-boot-2009.11启动过程分析
上接博文《TI-Davinci开发系列之八x-loader工作流程分析》
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注：本文使用的u-boot源码版本为u-boot-2009.11
u-boot同其他bootloader一样，其启动过程分为stage1和stage2两个阶段， stage1主要完成基本硬件设备初始化和为加载stage2部分的代码准备RAM空间，stage2则是为引导内核准备环境。下面分两部分来分析u-boot启动的两个阶段。
一、u-boot启动第一阶段stage1
u-boot的第一阶段主要由u-boot源文件目录cpu\arm_cortexa8目录下的start.S和cpu\arm_cortexa8\omap3目录下lowlevel_init.S来完成，前者是SOC平台相关，后者是开发板相关的。
1、基础硬件初始化
基本硬件设备的初始化主要在start.S内完成，依次完成如下设置：将CPU的工作模式设为管理模式(svc)，将中断向量表拷贝到SRAM，关闭WATCHDOG，后来就是关闭MMU，CACHE等。
reset:
/*
* set the cpu to SVC32 mode 设置ARM处理器的工作模式为SVC模式
*/
mrs r0, cpsr
bic r0, r0, #0x1f
orr r0, r0, #0xd3
msr cpsr,r0
/*将中断向量表拷贝到SRAM*/
#if (CONFIG_OMAP34XX)
/* Copy vectors to mask ROM indirect addr */
adr r0, _start @ r0<- current position of code
add r0, r0, #4 @ skip reset vector
mov r2, #64 @ r2 <- size to copy
add r2, r0, r2 @ r2 <- sourceend address
mov r1, #SRAM_OFFSET0 @ build vect addr
mov r3, #SRAM_OFFSET1
add r1, r1, r3
mov r3, #SRAM_OFFSET2
add r1, r1, r3
next:
ldmia r0!, {r3 - r10} @ copy from source address [r0]
stmia r1!, {r3 - r10} @ copyto target address [r1]
cmp r0, r2 @until source end address [r2]
bne next @loop until equal */
ldr pc, _start_armboot @ jump to C code
_start_armboot: .wordstart_armboot
cpu_init_crit:
/*关闭MMU与CACHE */
mov r0, #0 @ set up for MCR
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 @ invalidateTLBs
mcr p15, 0, r0, c7, c5, 0 @ invalidateicache
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
bic r0, r0, #0x00002000 @ clear bits 13(--V-)
bic r0, r0, #0x00000007 @ clear bits 2:0 (-CAM)
orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 1 (--A-) Align
orr r0, r0, #0x00000800 @ set bit 12(Z---) BTB
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
/*调用lowlevel_init用来初始化RAM*/
mov ip, lr @persevere link reg across call
bl lowlevel_init @go setup pll,mux,memory
mov lr, ip @restore link
mov pc, lr @back to my caller
2、为stage2准备RAM空间
所谓准备RAM空间，就是初始化内存控制器，使它可用。对于OMAP3这种SOC，通过在start.S中调用lowlevel_init函数来设置存储控制器，使得外接的SDRAM可用。代码在cpu\arm_cortexa8\omap3目录下lowlevel_init.S中。
.globl lowlevel_init
lowlevel_init:
ldr sp, SRAM_STACK
str ip, [sp] /* stashold link register */
mov ip, lr /*save link reg across call */
bl s_init /* gosetup pll,mux,memory */
ldr ip, [sp] /* restore saveip */
mov lr, ip /*restore link reg */
/* back toarch calling code */
mov pc, lr
/* the literalpools origin */
.ltorg
3、复制stage2代码到RAM空间
这里将u-boot的代码（实际包括第一、二阶段）都复制到SDRAM中，这在cpu\arm_cortexa8中start.S中完成，这一步是u-boot第一阶段的核心所在，因为它实际上完成将代码拷贝到u-boot执行的链接地址处，在此之后的变量就可以进行正常读写，前面的代码必须是位置无关代码（只能读操作不能写操作）。
relocate: /*将x-loader复制到RAM中 */
adr r0, _start /* r0：当前代码的开始地址 */
ldr r1, _TEXT_BASE /* r1:代码段的链接地址 */
cmp r0, r1 /* 测试是否需要复制(SRAM,SDRAM,NOR FLAHS不需要复制)
beq stack_setup /*直接跳到栈初始化部分) */
ldr r2, _armboot_start /*_armboot_start在前面定义，第一条指令地址*/
ldr r3, _bss_start /*链接脚本x-loader.lds中定义，是代码段的结束地址*/
sub r2, r3, r2 /* r2 :代码段长度 */
add r2, r0, r2 /* r2:SRAM上代码段的结束地址 */
copy_loop:
ldmia r0!, {r3-r10} /*从地址[r0]处获得数据 */
stmia r1!, {r3-r10} /*复制到地址[r1]处 */
cmp r0, r2 /*判断是否复制完毕 */
ble copy_loop
4、设置堆栈
栈的设置灵活性很大，只要让sp寄存器指向一段没有使用的内存即可。
/* Set up the stack */
stack_setup:
ldr r0, _TEXT_BASE /*_TEXT_BASE代码段的开始地址 */
sub sp, r0, #128 /*为 abort-栈保留32字节 */
and sp, sp, #~7 /* 8字节对齐 */
5、跳转到stage2的入口点
在跳转之前，还要清除BSS段（初始值为0、无初始值的全局变量、静态变量放在BSS段），代码如下：
clear_bss:
ldr r0, _bss_start /* bss段的开始地址 */
ldr r1, _bss_end /* bss段的结束地址，它的值在链接脚本中定义*/
mov r2, #0x00000000 /* clear value */
clbss_l:
str r2, [r0] /*往bss段内写入0值 */
cmp r0, r1 /*are we at the end yet */
add r0, r0, #4 /* increment clearindex pointer */
bne clbss_l /* keep clearing till atend */
ldr pc, _start_armboot /*向C函数入口跳转 */
_start_armboot: .word start_armboot
二、u-boot启动第二阶段stage2
本部分主要说明u-boot第二阶段stage2的，u-boot在启动内核之前可以让用户决定是否进入下载模式，即进入u-boot的控制界面。第二阶段从lib_arm/board.c中的start_armboot函数开始，由于代码量较大，本文先将其过程用流程图表示，后面有时间再将代码补上，如下图所以：
