U-boot启动分析 -arm 执行文件, flash, 记录, 网上

yuyang911220

在了解了ARM相关的汇编指令后，同时结合网上各位大虾的提点开始阅读u-boot的启动代码，现将分析过程记录如下
可执行文件及内存映射
我们可以把可执行文件分为2种情况：存放态和运行态
1.存放态：可执行文件经过烧到存储介质上（flash或磁盘）的分布，此时可执行文件通常有2部分组成，代码段和数据段，代码段又分为可执行代码段（.text）和只读数据段（.rodata）,数据段可以分为初始化数据段（.data）和未初始化代码段（.bss），如下：
+-------------+-----------
| .bss       |  （ZI）
+-------------+-- 数据段
| .data      |   （RW）
+-------------+-----------
| .rodata    |
|_____________| 代码段（RO）
| .text      |
+-------------+-----------
2.运行态：可执行文件经过装载后就变成为运行态，
当可执行文件装载后, 在RAM中的分布如下：
| ...        |
+-------------+-- ZI段结束地址
| ZI 段      |
+-------------+-- ZI段起始地址
| 保留区2    |
+-------------+-- RW段结束地址
| RW 段      |
+-------------+-- RW段起始地址
| 保留区1    |
+-------------+-- RO段结束地址
| RO 段      |
+-------------+-- RO段起始地址
所以装载过程必须完成把可执行文件的各个段搬移到RAM的指定位置，这个装载过程则是由启动程序来完成的。而可执行代码在RAM中的地址则是由链接脚本来指定的。
一个可执行的image必须有一个入口点，并且只能有一个全局入口点，所以要通知编译器这个入口在哪里。这个是有链接脚本来实现的，由此我们可以找到程序的入口点是在/board/lpc2210/u-boot.lds中指定的，其中ENTRY(_start)说明程序从_start开始运行，而他指向的是cpu/arm7tdmi/start.o文件。因为我们用的是ARM7TDMI的cpu架构，在复位后从地址0x00000000取它的第一条指令，所以我们将Flash映射到这个地址上，这样在系统加电后，cpu将首先执行u-boot程序。
ARM在CPU加电复位后是从0x0000地址开始取指，因此在零地址需要放置第一条启动代码。默认情况下，程序的链接器是把0x8000作为映像的入口点（取指的第一条指令的位置），因此需要对映像链接定位，即重定位映像段的存放，包括代码段、数据段、零区等，对整个系统的代码做正确的定位，这些规则通常写成链接脚本。链接脚本就是提供了一种把代码段和数据段放在不同存储器定位。
我们的只读代码和数据是固化在ROM中（通常在0x0000），但是在执行的时候想在RAM区运行（优化系统，使性能发挥最大），就需要链接定位。链接器告诉了随机存储器从哪里开始。
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Load View：代码编译链接的一个组织情况
Execute View：代码正确执行的空间组织
启动过程的C部分
1. 初始化MMU
2.初始化外部端口
3. 中断处理程序表初始化
4. 串口初始化
5. 其它部分初始化(可选)
6. 主程序循环
于是我们可以在链接脚本中找到映像的加载地址，也即程序的入口点。/board/s3c2410/U-boot.lds
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm","elf32-littlearm")