uboot的SPL框架

　　比较杂，因为每天只发5篇，所以这一个相当于工作学习日志，记事本。各位勿怪，BIC
　　BIC―――――位清除指令
　　指令格式：
　　BIC{cond}{S} Rd,Rn,operand2
　　BIC指令将Rn 的值与操作数operand2 的反码按位逻辑＂与＂，结果存放到目的寄存器Rd 中。指令示例：BIC R0,R0,#0x0F ；将R0最低4位清零，其余位不变。
　　6.
　　lr就是连接寄存器(Link Register, LR)，在ARM体系结构中LR的特殊用途有两种：一是用来保存子程序返回地址；二是当异常发生时，LR中保存的值等于异常发生时PC的值减4（或者减2），因此在各种异常模式下可以根据LR的值返回到异常发生前的相应位置继续执行。
　　7.Program Counter程序计数器，用于指示当前将要执行的下一条机器指令的内存地址。在IBM PC计算机中所用的INTEL CPU中，它被称为 IP （Instruction Pointer指令指针）
　　8.adr r0， _start 得到的是_start的当前执行位置，由 pc+offset 决定的 得到有效地址
　　ldr r0， =_start 得到的是绝对的地址，链接时决定;
　　9.bss段：
　　bss段（bss segment） 通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。
　　bss是英文Block Started by Symbol的简称。
　　bss段属于静态内存分配。
　　data段：
　　数据段（data segment） 通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。
　　数据段属于静态内存分配。
　　text段：
　　代码段（code segment/text segment） 通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。
　　这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读(某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序)。
　　在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
　　堆（heap）：
　　堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。
　　当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；
　　当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。
　　栈(stack)：
　　 栈又称堆栈，是用户存放程序临时创建的局部变量，
　　也就是说我们函数括弧＂{}＂中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。
　　除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。
　　由于栈的先进先出(FIFO)特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。
　　从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。
　　一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的。
　　这样的概念，不知道最初来源于哪里的规定，但在当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。
　　而且在嵌入式系统的设计中也非常重要，牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配，存储单元占用空间大小的问题。
　　在采用段式内存管理的架构中（比如intel的80x86系统），bss段通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，
　　一般在初始化时bss 段部分将会清零。bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了。
　　比如，在C语言之类的程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data 段中，未初始化的全局变量保存在.bss 段中。
　　text和data段都 在可执行文件中 （在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；
　　而bss段 不在可执行文件中 ，由系统初始化。【例】
　　两个小程序如下：
　　程序1: int ar[30000]; void main() {     ...... }
　　程序2: int ar[300000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6 }; void main() {     ...... }
　　发现程序2编译之后所得的.exe文件比程序1的要大得多。当下甚为不解，于是手工编译了一下，并使用了/FAs编译选项来查看了一下其各自的.asm，
　　发现在程序1.asm中ar的定义如下：
　　_BSS SEGMENT
　　?ar@@3PAHA DD 0493e0H DUP (?) ; ar
　　_BSS ENDS
　　而在程序2.asm中，ar被定义为：
　　_DATA SEGMENT
　　?ar@@3PAHA DD 01H ; ar
　　DD 02H
　　DD 03H
　　ORG $+1199988
　　_DATA ENDS
　　区别很明显，一个位于.bss段，而另一个位于.data段，两者的区别在于：
　　全局的未初始化变量存在于.bss段中，具体体现为一个占位符；
　　全局的已初始化变量存于.data段中；
　　而函数内的自动变量都在栈上分配空间；
　　.bss是不占用.exe文件空间的，其内容由操作系统初始化（清零）；
　　.data却需要占用，其内容由程序初始化。因此造成了上述情况。
　　bss段（未手动初始化的数据）并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小；
　　bss段的大小从可执行文件中得到 ，然后链接器得到这个大小的内存块，紧跟在数据段后面。
　　data段（已手动初始化的数据）则为数据分配空间，数据保存在目标文件中；
　　data段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。当这个内存区进入程序的地址空间后全部清零。
　　包含data段和bss段的整个区段此时通常称为数据区。
　　10、1.uboot SPL架构简介
　　在uboot-2011之后的版本中多了一个叫SPL的架构，这个架构有什么用呢？在uboot-2011的/doc/README.spl文件有简单的介绍：Generic SPL framework =====================  Overview --------  To unify all existing implementations for a secondary program loader (SPL) and to allow simply adding of new implementations this generic SPL framework has been created. With this framework almost all source files for a board can be reused. No code duplication or symlinking is necessary anymore.  为了统一所有现有实现第二段的程序加载程序(SPL)并允许简单地添加新的实现这个，一个通用SPL框架已创建。用这个框架板的几乎所有的源文件可以重用。没有代码重复或符号链接是必要的了。   How it works ------------  There is a new directory TOPDIR/spl which contains only a Makefile. The object files are built separately for SPL and placed in this directory. The final binaries which are generated are u-boot-spl, u-boot-spl.bin and u-boot-spl.map.  During the SPL build a variable named CONFIG_SPL_BUILD is exported in the make environment and also appended to CPPFLAGS with -DCONFIG_SPL_BUILD. Source files can therefore be compiled for SPL with different settings. ARM-based boards have previously used the option CONFIG_PRELOADER for it.  For example:  ifeq ($(CONFIG_SPL_BUILD),y) COBJS-y += board_spl.o else COBJS-y += board.o endif  COBJS-$(CONFIG_SPL_BUILD) += foo.o  #ifdef CONFIG_SPL_BUILD         foo(); #endif   The building of SPL images can be with:  #define CONFIG_SPL  Because SPL images normally have a different text base, one have to be configured by defining CONFIG_SPL_TEXT_BASE. The linker script have to be defined with CONFIG_SPL_LDSCRIPT.  To support generic U-Boot libraries and drivers in the SPL binary one can optionally define CONFIG_SPL_XXX_SUPPORT. Currently following options are supported:  CONFIG_SPL_LIBCOMMON_SUPPORT (common/libcommon.o) CONFIG_SPL_LIBDISK_SUPPORT (disk/libdisk.o) CONFIG_SPL_I2C_SUPPORT (drivers/i2c/libi2c.o) CONFIG_SPL_GPIO_SUPPORT (drivers/gpio/libgpio.o) CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT (drivers/mmc/libmmc.o) CONFIG_SPL_SERIAL_SUPPORT (drivers/serial/libserial.o) CONFIG_SPL_SPI_FLASH_SUPPORT (drivers/mtd/spi/libspi_flash.o) CONFIG_SPL_SPI_SUPPORT (drivers/spi/libspi.o) CONFIG_SPL_FAT_SUPPORT (fs/fat/libfat.o) CONFIG_SPL_LIBGENERIC_SUPPORT (lib/libgeneric.o)
　　移植过uboot的都知道，uboot的启动其实是分为BL0,BL1,BL2三个阶段的，即：ROM->SPL->uboot.img.而这个SPL架构将可以编译产生一个uboot-spl.bin。即BL1的代码。也就是说SPL结构其实做的工作就是uboot的BL1阶段的工作。2.SPL结构是如何工作的
　　cd 进入spl目录，从编译文件看这个架构都包括了什么文件： 我们先来看该目录Makefile： 当CONFIG_SPL_BUILD := y driver下设备驱动和arch/arm与cup相关的东东将被编译。 CONFIG_SPL_BUILD := y export CONFIG_SPL_BUILDinclude $(TOPDIR)/config.mk  # We want the final binaries in this directory obj := $(OBJTREE)/spl/      HAVE_VENDOR_COMMON_LIB := $(shell [ -f $(SRCTREE)/board/$(VENDOR)/common/Makefile ]      			&& echo y || echo n)  START := $(CPUDIR)/start.o  LIBS-y += arch/$(ARCH)/lib/lib$(ARCH).o LIBS-y += $(CPUDIR)/lib$(CPU).o ifdef SOC LIBS-y += $(CPUDIR)/$(SOC)/lib$(SOC).o endif LIBS-y += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).o LIBS-$(HAVE_VENDOR_COMMON_LIB) += board/$(VENDOR)/common/lib$(VENDOR).o  LIBS-$(CONFIG_SPL_LIBCOMMON_SUPPORT) += common/libcommon.o LIBS-$(CONFIG_SPL_LIBDISK_SUPPORT) += disk/libdisk.o LIBS-$(CONFIG_SPL_I2C_SUPPORT) += drivers/i2c/libi2c.o LIBS-$(CONFIG_SPL_GPIO_SUPPORT) += drivers/gpio/libgpio.o LIBS-$(CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT) += drivers/mmc/libmmc.o LIBS-$(CONFIG_SPL_SERIAL_SUPPORT) += drivers/serial/libserial.o LIBS-$(CONFIG_SPL_SPI_FLASH_SUPPORT) += drivers/mtd/spi/libspi_flash.o LIBS-$(CONFIG_SPL_SPI_SUPPORT) += drivers/spi/libspi.o LIBS-$(CONFIG_SPL_FAT_SUPPORT) += fs/fat/libfat.o LIBS-$(CONFIG_SPL_LIBGENERIC_SUPPORT) += lib/libgeneric.o
　　接下来是连接到一个脚本，u-boot-spl.lds    # Linker Script     ifdef CONFIG_SPL_LDSCRIPT     # need to strip off double quotes     LDSCRIPT := $(addprefix $(SRCTREE)/,$(subst ＂,,$(CONFIG_SPL_LDSCRIPT)))     endif          ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)     	LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot-spl.lds     endif     ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)     	LDSCRIPT := $(TOPDIR)/$(CPUDIR)/u-boot-spl.lds     endif     ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)     $(error could not find linker script)     endif
　　在arm/cpu/armv7目录下找到u-boot-spl.lds 这个连接脚本MEMORY { .sram : ORIGIN = CONFIG_SPL_TEXT_BASE, 		LENGTH = CONFIG_SPL_MAX_SIZE } MEMORY { .sdram : ORIGIN = CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR,  		LENGTH = CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE }  OUTPUT_FORMAT(＂elf32-littlearm＂, ＂elf32-littlearm＂, ＂elf32-littlearm＂) 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 }
　　其实这个连接脚本最后连接到还是arch/arm/cpu/armv7/start.S ,作为他的入口。
　　(reset)  (b lowlevel_init: arch/arm/cpu/armv7/lowlevel_init.S) (b _main) –>  (bl board_init_f) –>  (board_init_r) –>  (jump_to_image_no_args去启动u-boot) 到此SPL的生命周期结束。
　　12/
　　. gd_t  : global data数据结构定义，位于文件 include/asm-arm/global_data.h。其成员主要是一些 全局的系统初始化参数  。需要用到时用宏定义:DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR ，指定占用寄存器R8 。
　　2. bd_t : board info数据结构定义，位于文件 include/asm-arm/u-boot.h。 保存板子参数。