前初始化
4 Dec 2024
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U-Boot 的前初始化是指执行代码重定位之前的初始化,此时 U-Boot 在 DRAM 的前端空间执行。
前初始化分为两个阶段:
-
芯片架构相关的初始化代码
-
板子相关的前初始化代码
阶段一: 芯片架构相关初始化
这个阶段主要是对 CPU 进行了基本的初始化,并且将上一级引导程序传递过来的参数保存起来。 ArtInChip 平台上实现了对应的
save_boot_params 处理函数,并且将调用现场的关键寄存器信息保存到
boot_params_stash
全局变量中。
_start // arch/riscv/cpu/start.S
|-> save_boot_params // arch/riscv/mach-artinchip/lowlevel_init.S
| // BROM 或者 SPL 跳转到 U-Boot 执行的时候,传递了一些参数,这里首先将这
| // 些参数保存起来。
|
|-> la t0, trap_entry // 设置异常处理
|-> li t1, CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR // 设置初始栈
|-> jal board_init_f_alloc_reserve
|-> jal harts_early_init
后续的程序在需要了解当前的启动介质时,可以从中读取相关的信息。
阶段二:
板子相关的前初始化
_start // arch/riscv/cpu/start.S
|-> save_boot_params // arch/riscv/mach-artinchip/lowlevel_init.S
|-> ...
|-> la t5, board_init_f
board_init_f() 函数内逐个调用初始化函数列表 init_sequence_f
中的函数:
static const init_fnc_t init_sequence_f[] = {
setup_mon_len,
#ifdef CONFIG_OF_CONTROL
fdtdec_setup,
#endif
initf_malloc,
log_init,
initf_bootstage, /* uses its own timer, so does not need DM */
setup_spl_handoff,
initf_console_record,
arch_cpu_init, /* basic arch cpu dependent setup */
mach_cpu_init, /* SoC/machine dependent CPU setup */
initf_dm,
arch_cpu_init_dm,
#if defined(CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_F)
board_early_init_f,
#endif
env_init, /* initialize environment */
init_baud_rate, /* initialze baudrate settings */
serial_init, /* serial communications setup */
console_init_f, /* stage 1 init of console */
display_options, /* say that we are here */
display_text_info, /* show debugging info if required */
INIT_FUNC_WATCHDOG_INIT
#if defined(CONFIG_MISC_INIT_F)
misc_init_f,
#endif
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#if defined(CONFIG_SYS_I2C)
init_func_i2c,
#endif
announce_dram_init,
dram_init, /* configure available RAM banks */
setup_dest_addr,
reserve_round_4k,
#ifdef CONFIG_ARM
reserve_mmu,
#endif
reserve_video,
reserve_trace,
reserve_uboot,
reserve_malloc,
reserve_board,
setup_machine,
reserve_global_data,
reserve_fdt,
reserve_bootstage,
reserve_bloblist,
reserve_arch,
reserve_stacks,
dram_init_banksize,
show_dram_config,
display_new_sp,
#ifdef CONFIG_OF_BOARD_FIXUP
fix_fdt,
#endif
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
reloc_fdt,
reloc_bootstage,
reloc_bloblist,
setup_reloc,
NULL,
};
由于 DRAM 在 PBP 阶段已经初始化,这里的 dram_init 只是初始化 DRAM 驱动, 用于获取 DRAM 基本信息。
DTS 相关的流程可参考 fdtdec_setup 和 initf_dm
:
fdtdec_setup(); // lib/fdtdec.c
|-> gd->fdt_blob = board_fdt_blob_setup(); // lib/fdtdec.c
| // 对于 U-Boot, DTB 的位置是 _end 开始的位置,此处加载 dtb
|-> fdtdec_prepare_fdt();
|-> fdt_check_header(gd->fdt_blob);
initf_dm(); // common/board_f.c
|-> dm_init_and_scan(true); // drivers/core/root.c
|-> dm_init(IS_ENABLED(CONFIG_OF_LIVE)); // drivers/core/root.c
|-> dm_scan_platdata(pre_reloc_only=true);
|-> dm_extended_scan_fdt(gd->fdt_blob, pre_reloc_only=true);
| |-> dm_scan_fdt(blob, pre_reloc_only);
| | |-> dm_scan_fdt_node(gd->dm_root, blob, 0, true);
| | |-> lists_bind_fdt(parent, offset_to_ofnode(offset), NULL,true);
| | | // drivers/core/lists.c
| | | // 此阶段仅处理设置了 "u-boot,dm-pre-reloc" 的并且
| | | // 对应驱动也是设置了 DM_FLAG_PRE_RELOC 的设备和驱动的绑定
| | |
| | |-> device_bind_with_driver_data(parent, entry, name,id->data,
| | | node, &dev);
| | |-> device_bind_common(...)
| | | // dev = calloc(1, sizeof(struct udevice));
| | | //
| | | // dev->platdata = platdata;
| | | // dev->driver_data = driver_data;
| | | // dev->name = name;
| | | // dev->node = node;
| | | // dev->parent = parent;
| | | // dev->driver = drv;
| | | // dev->uclass = uc;
| | | // 创建 udevice,并将 driver 挂上
| | |
| | |-> uclass_bind_device(dev);
| |-> dm_scan_fdt_ofnode_path("/clocks", pre_reloc_only);
| |-> dm_scan_fdt_ofnode_path("/firmware", pre_reloc_only);
|-> dm_scan_other(pre_reloc_only);
此阶段并没有对 DTS 中列出的所有设备和驱动进行初始化处理,仅对标记了 “u-boot,dm-pre-reloc” 的设备, 以及驱动中标记了 DM_FLAG_PRE_RELOC 的驱动进行处理,以缩短这个阶段的处理时间。
注:
initf_dm 和 initr_dm 都会搜索一遍 DTB,花费的时间比较多,如果这里能够节省搜索的数量, 对于快速启动会有比较大的帮助。