uboot-spl的程序流程主要包含下面的几个函数：
_start->reset->save_boot_params->cpu_init_crit->lowlevel_init->_main->board_init_f
在armv7架构的uboot-spl，主要需要做如下事情
- 关闭中断，svc模式
- 禁用MMU、TLB
- 芯片级、板级的一些初始化操作
- IO初始化
- 时钟
- 内存
- 选项，串口初始化
- 选项，nand flash初始化
- 其他额外的操作
- 加载BL2，跳转到BL2
下面详细分析一下它的过程。(注意，本人是以uboot2011的源码版本来分析的。)
一、首先，通过uboot-spl编译脚本/u-boot/arch/arm/cpu/armv7/u-boot-spl.lds，程序如下：
...//前面省略 OUTPUT_ARCH(arm) ENTRY(_start) SECTIONS { .text : { __start = .; arch/arm/cpu/armv7/start.o (.text) *(.text*) } >.sram . = ALIGN(4); .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(.rodata*)) } >.sram . = ALIGN(4); .data : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(.data*)) } >.sram . = ALIGN(4); __image_copy_end = .; _end = .; .bss : { . = ALIGN(4); __bss_start = .; *(.bss*) . = ALIGN(4); __bss_end__ = .; } >.sdram }
对于任何程序，入口函数是在链接时决定的，uboot的入口是由链接脚本决定的。uboot下armv7链接脚本默认目录为arch/arm/cpu/u-boot.lds。这个可以在配置文件中与CONFIG_SYS_LDSCRIPT来指定。
入口地址也是由连接器决定的，在配置文件中可以由CONFIG_SYS_TEXT_BASE指定。这个会在编译时加在ld连接器的选项-Ttext中。
链接脚本中这些宏的定义在linkage.h中，看字面意思也明白，程序的入口是在_start.，后面是text段，data段等。
所以uboot-spl的代码入口函数是_start。
二、_start的定义在/u-boot/arch/arm/cpu/armv7/start.S中：
.globl _start _start: b reset ldr pc, _undefined_instruction /* 未定义指令向量 */ ldr pc, _software_interrupt /* 软件中断向量 */ ldr pc, _prefetch_abort /* 预取指令异常向量 */ ldr pc, _data_abort /* 数据操作异常向量 */ ldr pc, _not_used /* 未使用 */ ldr pc, _irq /* irq中断向量 */ ldr pc, _fiq /* fiq中断向量 * #ifdef CONFIG_SPL_BUILD /* 中断向量表入口地址 */ _undefined_instruction: .word _undefined_instruction _software_interrupt: .word _software_interrupt _prefetch_abort: .word _prefetch_abort _data_abort: .word _data_abort _not_used: .word _not_used _irq: .word _irq _fiq: .word _fiq _pad: .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */ #else _undefined_instruction: .word undefined_instruction _software_interrupt: .word software_interrupt _prefetch_abort: .word prefetch_abort _data_abort: .word data_abort _not_used: .word not_used _irq: .word irq _fiq: .word fiq _pad: .word 0x12345678 /* now 16*4=64 */ #endif /* CONFIG_SPL_BUILD */ .global _end_vect _end_vect: .balignl 16,0xdeadbeef
.global声明_start为全局符号，_start就会被连接器链接到，也就是链接脚本中的入口地址了。
以上代码是设置arm的异常向量表，arm异常向量表如下：
|
地址 |
异常 |
进入模式 |
描述 |
|
0x00000000 |
复位 |
管理模式 |
复位电平有效时，产生复位异常，程序跳转到复位处理程序处执行 |
|
0x00000004 |
未定义指令 |
未定义模式 |
遇到不能处理的指令时，产生未定义指令异常 |
|
0x00000008 |
软件中断 |
管理模式 |
执行SWI指令产生，用于用户模式下的程序调用特权操作指令 |
|
0x0000000c |
预存指令 |
中止模式 |
处理器预取指令的地址不存在，或该地址不允许当前指令访问，产生指令预取中止异常 |
|
0x00000010 |
数据操作 |
中止模式 |
处理器数据访问指令的地址不存在，或该地址不允许当前指令访问时，产生数据中止异常 |
|
0x00000014 |
未使用 |
未使用 |
未使用 |
|
0x00000018 |
IRQ |
IRQ |
外部中断请求有效，且CPSR中的I位为0时，产生IRQ异常 |
|
0x0000001c |
FIQ |
FIQ |
快速中断请求引脚有效，且CPSR中的F位为0时，产生FIQ异常 |
8种异常分别占用4个字节，因此每种异常入口处都填写一条跳转指令，直接跳转到相应的异常处理函数中，reset异常是直接跳转到reset函数，其他7种异常是用ldr将处理函数入口地址加载到pc中。
后面汇编是定义了7种异常的入口函数，这里没有定义CONFIG_SPL_BUILD，所以走后面一个。
接下来定义的_end_vect中用.balignl来指定接下来的代码要16字节对齐，空缺的用0xdeadbeef，方便更加高效的访问内存。
后面，开始声明中断起始地址：
#ifdef CONFIG_USE_IRQ /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl IRQ_STACK_START IRQ_STACK_START: .word 0x0badc0de /* IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl FIQ_STACK_START FIQ_STACK_START: .word 0x0badc0de #endif /* IRQ stack memory (calculated at run-time) + 8 bytes */ .globl IRQ_STACK_START_IN IRQ_STACK_START_IN: .word 0x0badc0de
这里声明中断处理函数栈起始地址，给出的值是0x0badc0de，是一个非法值，注释也说明了，这个值会在运行时重新计算，代码是在interrupt_init中。
/* * the actual reset code */ reset: bl save_boot_params /* * set the cpu to SVC32 mode */ @ mov r0, #0 @ cmp r0, #0 @ beq reset here: mrs r0, cpsr bic r0, r0, #0x1f /*工作模式位清零 */ orr r0, r0, #0xd3 /*工作模式位设置为“10011”（管理模式），并将中断禁止位和快中断禁止位置1 */ msr cpsr,r0 /*以上代码将CPU的工作模式位设置为管理模式，并将中断禁止位和快中断禁止位置一，从而屏蔽了IRQ和FIQ中断。*/ #if defined(CONFIG_ARM_A7) @set SMP bit mrc p15, 0, r0, c1, c0, 1 orr r0, r0, #(1<<6) mcr p15, 0, r0, c1, c0, 1 #endif @#if defined(CONFIG_ARCH_SUN9IW1P1) @ ldr r0, =0x008000e0 @ ldr r1, =0x16aa0001 @ str r1, [r0] @#endif
在上电或者重启后，处理器取得第一条指令就是b reset，所以会直接跳转到reset函数处，而reset首先是跳转到save_boot_params中。
三、save_boot_params的定义如下：
void save_boot_params(u32 r0, u32 r1, u32 r2, u32 r3)__attribute__((weak, alias("save_boot_params_default")));
save_boot_params函数在/u-boot/arch/arm/cpu/armv7/cpu.c中定义，该函数什么都没做。
这句话的意思：__attribute__((weak))将本模块的save_boot_params转成弱符号类型，如果该函数在其他地方没有定义，则为空函数。
由于它没有定义，所以这是个空函数。
接着，后面运行这段程序：
#if defined(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 <- source end 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} @ copy to target address [r1] cmp r0, r2 @ until source end address [r2] bne next @ loop until equal */ #if !defined(CONFIG_SYS_NAND_BOOT) && !defined(CONFIG_SYS_ONENAND_BOOT) /* No need to copy/exec the clock code - DPLL adjust already done * in NAND/oneNAND Boot. */ bl cpy_clk_code @ put dpll adjust code behind vectors #endif /* NAND Boot */ #endif /* CONFIG_OMAP34XX */ /* the mask ROM code should have PLL and others stable */ #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT bl cpu_init_crit #endif
这里需要注意，ARM默认的异常向量表入口在0x0地址，uboot的运行介质（norflash nandflash sram等）映射地址可能不在0x0起始的地址，所以需要修改异常向量表入口。
与网上的不同的是，这里没有对协处理器cp15的操作。
在cpy_clk_code之前的汇编的作用如下：
- 初始化异常向量表
- 设置cpu svc模式，关中断
- 设置异常向量入口
如果没有定义CONFIG_SYS_NAND_BOOT和CONFIG_SYS_ONENAND_BOOT，则进入cpy_clk_code。
四、下面直接看cpu_init_crit。
cpu_init_crit: /* * Invalidate L1 I/D */ ...//省略详细的内容 /* * disable MMU stuff and caches */ ...//省略详细的内容 /* * Jump to board specific initialization... * The Mask ROM will have already initialized * basic memory. Go here to bump up clock rate and handle * wake up conditions. */ 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 #endif
在禁止了L1 I/D、MMU之后，调用了lowlevel_init。他在/u-boot/arch/arm/cpu/armv7/lowlevel_init.S中有定义
五、lowlevel_init函数
它是与特定开发板相关的初始化函数，在这个函数里会做一些pll初始化，如果不是从mem启动，则会做memory初始化，方便后续拷贝到mem中运行。
lowlevel_init函数则是需要移植来实现，做clk初始化以及ddr初始化
从cpu_init_crit返回后，_start的工作就完成了，接下来就要调用_main，总结一下_start工作：
- 前面总结过的部分，初始化异常向量表，设置svc模式，关中断
- 初始化mmu cache tlb
- 板级初始化，pll memory初始化
六、初始化栈指针sp为调用board_init_f做准备，这个过程一般是在_main中实现的。
call_board_init_f: ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */ ldr r0,=0x00000000 @bl boot_standby_relocat bl board_init_f
首先进行堆栈的设置，然后就跳转到board_init_f函数，其中传递给该函数的参数为0。
然后调用/u-boot/arch/arm/lib/board.c
此时已经进入C语言的代码，spl就结束了。
参考：
http://blog.csdn.net/xiaohai1232/article/details/60775435#t0
http://blog.csdn.net/skyflying2012/article/details/25804209
http://blog.csdn.net/ooonebook/article/details/52957395
https://wenku.baidu.com/view/254d6bc3d15abe23482f4dec.html
https://wenku.baidu.com/view/eb73e1edb8f67c1cfad6b89b.html