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分析U-Boot是如何啟動內核的

1.uboot啟動內核的代碼縮減如下:
s = getenv ("bootcmd");
debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "<UNDEFINED>");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay))
{
        run_command (s, 0);
}

2.假設bootcmd = nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0
<1> nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;
從nand讀出內核:從哪裡讀?   從kernel分區
        放到哪裡去?-0x30007FC0

下面講解什麼是分區:
就是將nand劃分為幾個區域,一般如下:
bootloader-》params-》kernel-》root

這些分區的劃分是在/include/configs/mini2440.h中寫死的:
#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nandflash0:250k@0(bootloader)," \
           "128k(params)," \
           "5m(kernel)," \
           "-(root)"
注:@0表示從0地址開始,250k的bootloader分區可能對某些uboot不夠用,這裡只是舉例而已。
將上面的信息換算成十六進制:
#    name             大小        在nand上的起始地址    
0    bootloader     0x00040000        0x00000000
1    params        0x00020000              0x00040000        
2    kernel        0x00200000        0x00060000
3    root        0xfda00000        0x00260000

那麼上面的nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel就等價於:
nand read.jffs2 0x30007FC0 0x00060000 0x00200000
注:這裡的read.jffs2並不是指定要什麼特定的格式,而是用read.jffs2不需要塊/頁對齊,所以這個kernel的分區大小可以
隨意定。

<2> bootm 0x30007FC0
關鍵函數do_bootm()

flash上存的內核:uImage
uImage = 頭部+真正的內核

頭部的定義如下:
typedef struct image_header {
    uint32_t    ih_magic;    /* Image Header Magic Number    */
    uint32_t    ih_hcrc;    /* Image Header CRC Checksum    */
    uint32_t    ih_time;    /* Image Creation Timestamp    */
    uint32_t    ih_size;    /* Image Data Size        */
    uint32_t    ih_load;    /* Data     Load  Address        */
    uint32_t    ih_ep;        /* Entry Point Address        */
    uint32_t    ih_dcrc;    /* Image Data CRC Checksum    */
    uint8_t        ih_os;        /* Operating System        */
    uint8_t        ih_arch;    /* CPU architecture        */
    uint8_t        ih_type;    /* Image Type            */
    uint8_t        ih_comp;    /* Compression Type        */
    uint8_t        ih_name[IH_NMLEN];    /* Image Name        */
} image_header_t;
我們需要關心的是:
    uint32_t    ih_load;    /* Data     Load  Address        */
    uint32_t    ih_ep;        /* Entry Point Address        */
ih_load是加載地址,即內核運行是應該位於的地方  
ih_ep是入口地址,即內核的入口地址

這與uboot是類似的,uboot的加載地址是TEXT_BASE = 0x33F80000;入口地址是start.S中的_start。

其實我們把內核中nand讀出來的時候是可以放在內核的任何地方的,如0x31000000,0x32000000等等,只要它不破壞uboot所占用的內存空間就可以了,如下圖:
從0x33F4DF74-0x30000000都是可以用的。

那麼為什麼既然設定好了加載地址和入口地址內核還能隨意放呢?
那是因為uImage有一個頭部!頭部裡有加載地址和入口地址,當我們用bootm xxx的時候,
do_bootm這個函數會先去讀uImage的頭部以獲取該uImage的加載地址和入口地址,當發現該uImage目前所處的內存地址不等於它的加載地址時,該函數會將該uImage移動到它的加載地址上,在代碼中體現如下:
case IH_COMP_NONE::
if (load != image_start)
{
        memmove_wd ((void *)load, (void *)image_start, image_len, CHUNKSZ);
}
另外,當我們的內核正好處於頭部指定的加載地址的話,那麼就不用uboot的do_bootm函數來幫我們搬運內核了,這樣可以節省啟動時間。這就是為什麼我們一般都下載uImage到
0x30007FC0的原因了!

我們所用的內核加載地址是0x30008000,而頭部的大小為64個字節,所以將內核拷貝到0x30007FC0時,再加載頭部的64個字節,內核正好位於0x30008000處!
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