1. 鏈接腳本u-boot.lds
指定鏈接的首地址在哪里，哪一行代碼是第一行。所以需要先編譯。
打開該源碼，可知u-boot的入口地址是_start;
可以搜索_start. 在文件 arch/arm/lib/vectors.S 中有定義:
如代碼中定義的，這里面包含復位和中斷向量表的起始地址；
繼續回到u-boot.lds：
.text是代碼段，中間有個__image_copy_start，可以通過全局搜索在
可以看到，是0x87800000，.vectors也存在這里，它是中斷向量表，和裸機中斷時一樣的；
繼續回到u-boot.lds：
對應的map為（復位和初始化CPU，就類似裸機開發必須要存放的兩個，剩下的代碼段就可以隨意存放了）：
繼續回到u-boot.lds：
鏡像拷貝結束，它和image_copy_start是成對的，因為需要重定位，所以要拷貝copy,搜索一下它的位置：
由圖中可以看到它的鏡像結束地址，不同的編譯可能最后的低嗎段結束不一樣，這樣就得到代碼的大小了，差不多300多kb
繼續回到u-boot.lds：
rel_dyn_start在map中的地址為：
（end就不找了），差不多30多k
__end段
再找找bss段
自此，我們每個段的地址都找到了，不同編譯產生的地址是不一樣的，除了開始的87800000
2. u-boot啟動流程
剛才說到了，入口地址是_start，所以匯編從這里分析：
2.1 reset函數
上一張圖是vector.S主要定義了一些中斷向量表，我們找rest函數，是在start.s
由圖中可以看到，reset是跳轉函數，不用往下搜索了，跳着跳着還是回到下面的函數里了：
注：HYP模式是超級監視者模式，比超級管理員模式第一點，主要用來做一些虛擬化擴展
繼續往下看：
如果沒有定義這兩個變量，就執行下面語句，#if后面都是注釋的顏色，那肯定沒有定義
這個寄存器如圖所示：
綜上所述：就是設置偏移為0，重定位向量表，再把中斷向量表遷移到87800000
接下來有兩個函數，一個看名字就知道是初始化cp15，比如關閉MMU啥的，這些都比較固定，就不分析了,
一個是cpu_init_crit，最后一個是main
cpu_init_crit是跳到lowlevel_init
2.2 lowlevel_init函數
函數 lowlevel_init 在文件 arch/arm/cpu/armv7/lowlevel_init.S 中定義
GENERATED_GBL_DATA_SIZE 256
總結：這個函數就是設置sp指針和R9寄存器，保存棧指針
接下來我們來看s_init
2.3 s_init函數
我們知道 lowlevel_init 函數后面會調用 s_init 函數，s_init 函數定義在文件arch/arm/cpu/armv7/mx6/soc.c
由圖可知，相當於空函數
2.4 __main函數
上面分析可知，該進入main函數了_main 函數定義在文件 arch/arm/lib/crt0.S 中
我們再看board_init_f_alloc_reserve這個函數，此函數定義在文件common/init/board_init.c 中
gd_t 是個結構體，在 include/asm-generic/global_data.h 里面有定義,gd_t里面還有一個bd_t也是非常重要的函數
我們再回到89行crt0.S，board_init_f_init_reserve函數，
此時和上面對起來了
我們再回到crt0.S,
這里借助bd計算出新的gd位置，然后將其保存在r9里面，bd可以直接獲得，而gd緊挨着bd，所以減去gd大小就是gd的新地址
這里面有個問題，就是bd的大小可以直接獲得
接下來可以重定位代碼
在整個ddr中，從87800000開始，是uboot的代碼，要將這部分代碼移植到高地址，也就是最下面，這樣把其他的代碼考到87800000上就還是會運行，因為uboot去高地址了
here函數中：
重定位中斷向量表；
調用函數 c_runtime_cpu_setup，此函數定義在文件 arch/arm/cpu/armv7/start.S
關閉ICache和DCache
這段代碼清除bss段
由圖可知，board_init_r函數要傳遞兩個參數r0，r1
2.5 board_init_f函數
- 初始化一系列外設，比如串口、定時器，或者打印一些消息等。
- 初始化 gd 的各個成員變量，uboot 會將自己重定位到 DRAM 最后面的地址區域，也就是將自己拷貝到 DRAM 最后面的內存區域中。這么做的目的是給 Linux 騰出空間，防止 Linux kernel 覆蓋掉 uboot，將 DRAM 前面的區域完整的空出來。在拷貝之前肯定要給 uboot 各部分分配好內存位置和大小，比如 gd 應該存放到哪個位置，malloc 內存池應該存放到哪個位置等等。這些信息都保存在 gd 的成員變量中，因此要對 gd 的這些成員變量做初始化。最終形成一個完整的內存“分配圖”，在后面重定位 uboot 的時候就會用到這個內存“分配圖”。
再看一下init_sequence_f
整理一下
/*****************去掉條件編譯語句后的 init_sequence_f***************/
static init_fnc_t init_sequence_f[] = {
setup_mon_len, //__bss_end-_start是整個代碼的長度, 鏡像大小，大約600-700k，也是要拷貝的的代碼大小
initf_malloc, // 里面設置了malloc大小0x400
initf_console_record, //因為uboot沒有定義，返回0
arch_cpu_init, //初始化架構有關的工作，CPU級別
initf_dm, // 驅動初始化
arch_cpu_init_dm, //該函數未實現
mark_bootstage, /* need timer, go after init dm */
board_early_init_f, //板子一些早期初始化配置，初始化串口IO等
timer_init, /* initialize timer */
board_postclk_init, //設置vddsoc電壓
get_clocks, //獲取時鍾，對於I.MX獲取SD卡外設時鍾
env_init, /* initialize environment */
init_baud_rate, /* initialze baudrate settings */
serial_init, /* serial communications setup */
console_init_f, /*設置 gd->have_console 為 1，打開控制台，初始化之前是把環境放在緩沖區里，這個為1時正好打印 */
display_options, /* 通過串口輸出一些信息 */
// 需要開啟debug，在configs/mx6ull_evk里面define
display_text_info, /* ，打印一些文本信息，如果開啟 UBOOT 的 DEBUG 功能的話就
會輸出 text_base、bss_start、bss_end */
print_cpuinfo, /* CPU信息 */
show_board_info, // 打印板子信息
INIT_FUNC_WATCHDOG_INIT //初始化看門狗
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET //復位看門狗
init_func_i2c, //初始化i2c
announce_dram_init, //輸出字符串“DRAM”
/* TODO: unify all these dram functions? */
dram_init, /* 並不是初始化DRAM只是設置這個值為512M ，是通過讀取SD卡的配置信息初始化dram*/
post_init_f, //用來完成測試
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
testdram, //測試ddr，空函數
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
/*
* Now that we have DRAM mapped and working, we can
* relocate the code and continue running from DRAM.
*
* Reserve memory at end of RAM for (top down in that order):
* - area that won't get touched by U-Boot and Linux (optional)
* - kernel log buffer
* - protected RAM
* - LCD framebuffer
* - monitor code
* - board info struct
*/
setup_dest_addr, //設置gd->ram_size，gd->ram_top，gd->relocaddr這三個的值
//gd->ram_size = 0X20000000 //ram 大小為 0X20000000=512MB
//gd->ram_top = 0XA0000000//ram最高地址為 0X80000000+0X20000000=0XA0000000
//gd->relocaddr = 0XA0000000 //重定位后最高地址為 0XA0000000，拷貝的地址
reserve_round_4k, //gd->relocaddr四字節對齊，本來就4k對齊，所以不需要了
reserve_mmu, //留出mmu區域(內存映射單元)，0x4000,所以要減去
//gd->arch.tlb_size= 0X4000 //MMU 的 TLB 表大小
//gd->arch.tlb_addr=0X9FFF0000 //MMU 的 TLB 表起始地址，64KB 對齊以后
//gd->relocaddr=0X9FFF0000 //relocaddr 地址
reserve_trace, //留出調試跟蹤的內存，沒有用到
reserve_uboot, //reserve_uboot， 留出重定位后的 uboot 所占用的內存區域，uboot 所占用大小由gd->mon_len 所指定，留出 uboot 的空間以后還要對 gd->relocaddr 做 4K 字節對齊，並且重新設置 gd->start_addr_sp
//gd->mon_len = 0XA8EF4
//gd->start_addr_sp = 0X9FF47000
//gd->relocaddr = 0X9FF47000, 從這開始定死了，把8780000的代碼拷貝到這里，拷貝大小為0xA8EF4，此時定義的是relocaddr，接下來變化的就是start_addr_sp
reserve_malloc, //留出 malloc 區域，調整 gd->start_addr_sp 位置，malloc 區域由宏TOTAL_MALLOC_LEN 定義
//TOTAL_MALLOC_LEN=0X1002000
//gd->start_addr_sp=0X9EF45000 //0X9FF47000-16MB-8KB=0X9EF45000
reserve_board, //留出板子 bd 所占的內存區，bd 是結構體 bd_t，bd_t 大小為80 字節
//gd->start_addr_sp=0X9EF44FB0
//gd->bd=0X9EF44FB0
setup_machine, //setup_machine，設置機器 ID，linux 啟動的時候會和這個機器 ID 匹配，如果匹配的話 linux 就會啟動正常。但是！！I.MX6ULL 不用這種方式了，這是以前老版本的 uboot 和linux 使用的，新版本使用設備樹了，因此此函數無效。
reserve_global_data,// 保留出 gd_t 的內存區域，gd_t 結構體大小為 248B
//gd->start_addr_sp=0X9EF44EB8 //0X9EF44FB0-248=0X9EF44EB8
//gd->new_gd=0X9EF44EB8
reserve_fdt, //留出設備樹相關的內存區域，I.MX6ULL 的 uboot 沒有用到
reserve_arch, //空函數
reserve_stacks,//留出棧空間，先對 gd->start_addr_sp 減去 16，然后做 16 字節對其。如果使能 IRQ 的話還要留出 IRQ 相應的內存,在本 uboot 中並沒有使用到 IRQ
//gd->start_addr_sp=0X9EF44E90
setup_dram_config, //函數設置 dram 信息，就是設置 gd->bd->bi_dram[0].start 和gd->bd->bi_dram[0].size，后面會傳遞給 linux 內核，告訴 linux DRAM 的起始地址和大小
show_dram_config, //顯示dram信息
display_new_sp, //顯示新的 sp 位置，也就是 gd->start_addr_sp，不過要定義宏 DEBUG
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
reloc_fdt, //函數用於重定位 fdt，沒有用到
setup_reloc, //設置 gd 的其他一些成員變量，供后面重定位的時候使用，並且將以前的 gd（R9） 拷貝到 gd->new_gd 處。需要使能 DEBUG 才能看到相應的信息輸出，這里是在new——gd里有，r9此時還是內部ram里面的地址呢
NULL,
};
最后的內存分布圖：
2.6 relocate_code函數
目前分析的uboot代碼還沒有拷貝到gd->relocaddr中，這個函數是拷貝用的
調用這個函數之前，參數r0=0x9ff47000
此函數定義在文件 arch/arm/lib/relocate.S 中
這里面有一個問題：
我原來的函數的地址（沒拷貝之前）在那，有另一個函數會調用它，但是你把它拷貝走了再調用，就沒了，全局變量引用也會出問題。uboot對於這個處理方法，就是位置無關方法，借助.rel.dyn段
如上圖可知：
borad_init 調用 rel_test 函數，用到了 bl 指令，而 bl 指令時位置無關指令，bl 指令是相對尋址的(pc+offset)，因此 uboot 中函數調用是與絕對位置無關的。
再來看一下函數 rel_test 對於全局變量 rel_a 的調用，第 2 行設置 r3 的值為 pc+12 地址處的值，因為ARM流水線的原因，pc寄存器的值為當前地址+8，因此pc = 0X87804184 + 8 = 0X8780418C， r3=0X8780418C+12=0X87804198，第 7 行就是0X87804198 這個地址，0X87804198 處的值為0X8785DA50。根據第 17 行可知，0X8785DA50 正是變量 rel_a 的地址，最終 r3=0X8785DA50。
並沒有直接讀取變量的地址，而是借助了另一個地址，間接讀取，+8+12偏移地址，也就是說這個過程也沒有用到絕對地址；
繼續往下：
這個段的作用是，給需要偏移的加上label，判斷是label之后就要偏移了
2.7 relocate_vectors函數
中斷向量表偏移
第 29 行，如果定義了 CONFIG_CPU_V7M 的話就執行第 30~36 行的代碼，這是 Cortex-M內核單片機執行的語句，因此對於 I.MX6ULL 來說是無效的。
第 38 行，如果定義了 CONFIG_HAS_VBAR 的話就執行此語句，這個是向量表偏移，CortexA7是支持向量表偏移的。而且，在.config 里面定義了 CONFIG_HAS_VBAR，因此會執行這個分支。
第 43 行，r0=gd->relocaddr，也就是重定位后 uboot 的首地址，向量表肯定是從這個地址開始存放的。
第 44 行，將 r0 的值寫入到 CP15 的 VBAR 寄存器中，也就是將新的向量表首地址寫入到寄存器 VBAR 中，設置向量表偏移。
2.8 board_init_r函數
第 32.2.5 小節講解了 board_init_f 函數，在此函數里面會調用一系列的函數來初始化一些外設和 gd 的成員變量。但是 board_init_f 並沒有初始化所有的外設，還需要做一些后續工作，這些后續工作就是由函數 board_init_r 來完成的，board_init_r 函數定義在文件common/board_r.c
init_fnc_t init_sequence_r[] = {
initr_trace, //如果定義了宏 CONFIG_TRACE 的話就會調用函數 trace_init，初始化和調試跟蹤有關的內容
initr_reloc, // 標記重定位完成
initr_caches, // 初始化cache，並使能cache
initr_reloc_global_data, // 初始化重定位后的gd相關成員變量
initr_barrier, // I.MX沒用到
initr_malloc, // 初始化malloc區域
initr_console_record, // 初始化控制台的，也沒用到
bootstage_relocate, // 啟動狀態重定位
initr_bootstage, // 初始化啟動狀態
board_init, /* Setup chipselects */ //板級初始化，包括 74XX 芯片，I2C、FEC、USB 和 QSPI 等。這里執行的是 mx6ull_alientek_emmc.c 文件中的 board_init 函數
stdio_init_tables, //stdio相關初始化
initr_serial, //初始化串口
initr_announce, // 與調試有關，通知已在ram運行
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET// 看門狗
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
power_init_board, // 初始化電源，沒有用到
initr_flash, // flash初始化，如果有宏定義了才要初始化，沒有定義就不需要了
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
initr_nand, // 初始化nand
initr_mmc, // 初始化emmc
initr_env, // 初始化環境
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
initr_secondary_cpu, // 初始化其他cpu，單核不需要
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
stdio_add_devices, // 輸入輸出設備初始化，如lcd
initr_jumptable, // 初始化跳表
console_init_r, /* fully init console as a device *///控 制 台 初 始 化 ， 初 始 化 完 成 以 后 此 函 數 會 調 用stdio_print_current_devices 函數來打印出當前的控制台設備
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET //
interrupt_init, // 初始化中斷
initr_enable_interrupts, // 使能中斷
initr_ethaddr, // 初始化網絡MAC
board_late_init, //board_late_init 函數，板子后續初始化，此函數定義在文件 mx6ull_alientek_emmc.c中，如果環境變量存儲在 EMMC 或者 SD 卡中的話此函數會調用 board_late_mmc_env_init 函數初始化 EMMC/SD
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET //
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
initr_net, // 初始化網絡設備
INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET//
run_main_loop, // 主循環，處理命令
};
2.9 run_main_loop函數
uboot 啟動以后會進入 3 秒倒計時，如果在 3 秒倒計時結束之前按下按下回車鍵，那么就會進入 uboot 的命令模式，如果倒計時結束以后都沒有按下回車鍵，那么就會自動啟動 Linux 內核 ，這個功能就是由run_main_loop函數來完成的。run_main_loop函數定義在文件common/board_r.c 中
2.10 cli_loop函數
2.12 cmd_process函數
在學習cmd_process 之前先看一下uboot中命令是如何定義的。uboot使用宏U_BOOT_CMD來定義命令，宏 U_BOOT_CMD 定義在文件 include/command.h 中
當我們在 uboot 的命令行中輸入“dhcp”這個命令的時候，最終執行的是 do_dhcp 這個函數。總結一下，uboot 中使用 U_BOOT_CMD 來定義一個命令，最終的目的就是為了定義一個cmd_tbl_t 類型的變量，並初始化這個變量的各個成員。uboot 中的每個命令都存在.u_boot_list段中，每個命令都有一個名為 do_xxx(xxx 為具體的命令名)的函數，這個do_xxx 函數就是具體的命令處理函數。
3. u-boot啟動linux內核函數過程
3.1 images全局變量
typedef struct bootm_headers {
/*
* Legacy os image header, if it is a multi component image
* then boot_get_ramdisk() and get_fdt() will attempt to get
* data from second and third component accordingly.
*/
image_header_t *legacy_hdr_os; /* image header pointer */
image_header_t legacy_hdr_os_copy; /* header copy */
ulong legacy_hdr_valid;
......
#ifndef USE_HOSTCC
image_info_t os; /* OS 鏡像信息 */
ulong ep; /* OS 入口點 */
ulong rd_start, rd_end; /* ramdisk 開始和結束位置 */
char *ft_addr; /* 設備樹地址 */
ulong ft_len; /* 設備樹長度 */
ulong initrd_start; /* initrd 開始位置 */
ulong initrd_end; /* initrd 結束位置 */
ulong cmdline_start; /* cmdline 開始位置 */
ulong cmdline_end; /* cmdline 結束位置 */
bd_t *kbd;
#endif
int verify; /* getenv("verify")[0] != 'n' */
#define BOOTM_STATE_START (0x00000001)
#define BOOTM_STATE_FINDOS (0x00000002)
#define BOOTM_STATE_FINDOTHER (0x00000004)
#define BOOTM_STATE_LOADOS (0x00000008)
#define BOOTM_STATE_RAMDISK (0x00000010)
#define BOOTM_STATE_FDT (0x00000020)
#define BOOTM_STATE_OS_CMDLINE (0x00000040)
#define BOOTM_STATE_OS_BD_T (0x00000080)
#define BOOTM_STATE_OS_PREP (0x00000100)
#define BOOTM_STATE_OS_FAKE_GO (0x00000200)/*'Almost' run the OS*/
#define BOOTM_STATE_OS_GO (0x00000400)
int state;
#ifdef CONFIG_LMB
struct lmb lmb; /* 內存管理相關，不深入研究 */
#endif
} bootm_headers_t;
3.2 do_bootz函數
bootz 命令的執行函數為 do_bootz，在文件 cmd/bootm.c
3.3 bootz_start函數
先看看bootz_setup:
bootm_find_images:
3.4 do_bootm_states函數
do_bootz最后調用的就是函數do_bootm_states，而且在bootz_start中也調用了do_bootm_states函數，看來do_bootm_states函數還是個香餑餑。此函數定義在文件common/bootm.c 中
3.5 bootm_os_get_boot_func函數
do_bootm_states 會調用 bootm_os_get_boot_func 來查找對應系統的啟動函數
3.6 do_bootm_linux函數
經過前面的分析，我們知道了 do_bootm_linux 就是最終啟動 Linux 內核的函數，此函數定義在文件 arch/arm/lib/bootm.c
第 293 行，變量 machid 保存機器 ID，如果不使用設備樹的話這個機器 ID 會被傳遞給Linux內核，Linux 內核會在自己的機器 ID 列表里面查找是否存在與 uboot 傳遞進來的machid 匹配的項目，如果存在就說明 Linux 內核支持這個機器，那么 Linux 就會啟動！如果使用設備樹的話這個 machid 就無效了，設備樹存有一個“兼容性”這個屬性，Linux 內核會比較“兼容性”屬性的值(字符串)來查看是否支持這個機器。
第 295 行，函數 kernel_entry，看名字“內核_進入”，說明此函數是進入 Linux 內核的，也就是最終的大 boos！！此函數有三個參數：zero，arch，params，第一個參數 zero 同樣為0；第二個參數為機器 ID；第三個參數 ATAGS 或者設備樹(DTB)首地址，ATAGS 是傳統的方法，用於傳遞一些命令行信息啥的，如果使用設備樹的話就要傳遞設備樹(DTB)。 第 299 行,獲取 kernel_entry 函數，函數 kernel_entry 並不是 uboot 定義的，而是 Linux 內核定義的，Linux 內核鏡像文件的第一行代碼就是函數 kernel_entry，而 images->ep 保存着Linux內核鏡像的起始地址，起始地址保存的正是 Linux 內核第一行代碼！
第 315~318 行是設置寄存器 r2 的值？為什么要設置 r2 的值呢？Linux 內核一開始是匯編代碼，因此函數 kernel_entry 就是個匯編函數。向匯編函數傳遞參數要使用 r0、r1 和 r2(參數數量不超過 3 個的時候)，所以 r2 寄存器就是函數 kernel_entry 的第三個參數。
第 316 行，如果使用設備樹的話，r2 應該是設備樹的起始地址，而設備樹地址保存在 images的 ftd_addr 成員變量中。
第 317 行，如果不使用設備樹的話，r2 應該是 uboot 傳遞給 Linux 的參數起始地址，也就是環境變量 bootargs 的值，
第 328 行，調用 kernel_entry 函數進入 Linux 內核，此行將一去不復返，uboot 的使命也就完成了，它可以安息了！
