从单片机到系统之uboot启动arm linux

很详细的UBOOT解释： https://www.crifan.com/files/doc/docbook/uboot_starts_analysis/release/html/uboot_starts_analysis.html

U-BOOT主要作用和执行流程

①一句话描述

　　U-BOOT对硬件进行前期的初始化并准备堆栈，之后载入内核并向内核传递必要的参数，便于内核启动。

②执行流程概况

　　u-boot载入芯片后nor flash从0地址开始执行，nand flash会将前4K考入芯片的内存然后从0地址开始执行，程序最还是从_start标签开始（lds文件定义，start.s有具体实现）。

　　u-boot一般启动分为两阶段：1.硬件相关的用汇编实现，初始化及重定位代码完成后交给第二阶段 2.第二阶段较为通用，使用c代码编写。

1. UBoot内存划分， lds文件

　　内存划分存在于对应芯片架构中的u-boot.lds文件中，这个文件是用于连接器连接时对程序各个段空间进行划分之用。

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)　　　　　　//程序开始标号，既程序从标号为_start的位置开始执行，这个标号在对应CPU（如arm920t）的start.s文件中，接下来程序分析将分析这个文件

SECTIONS
{
    . = 0x00000000;   //程序最开始的地址为0

    . = ALIGN(4);　　　　//4字节地址对齐
    .text :　　　　　　　　//文本段开始位置
    {
        __image_copy_start = .;　　//拷贝image开始的地方（其实也是0）
        CPUDIR/start.o (.text)　　　　//保证start.s的text段放在最前面
        *(.text)　　　　　　　　　　　　//u-boot中所有程序的文本段都会放到这个位置
    }

    . = ALIGN(4);　　　　　　//4字节对齐
    .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }　　　　//只读数据从这里开始存放

    . = ALIGN(4);
    .data : {
        *(.data)　　　　　　　　//所有文件的数据段
    }

    . = ALIGN(4);

    . = .;　　　　//不i知道，可能重定位一下定位器的位置比较好玩儿吧
    __u_boot_cmd_start = .;　　//同上，定义了一个宏，保存当前位置信息
    .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }　　　　//存储u_boot_cmd
    __u_boot_cmd_end = .;

    . = ALIGN(4);

    __image_copy_end = .;　　　　

    .rel.dyn : {
        __rel_dyn_start = .;
        *(.rel*)
        __rel_dyn_end = .;
    }

    .dynsym : {
        __dynsym_start = .;
        *(.dynsym)
    }

    _end = .;/* * Deprecated: this MMU section is used by pxa at present but
     * should not be used by new boards/CPUs.     */. = ALIGN(4096);
    .mmutable : {
        *(.mmutable)
    }

    .bss __rel_dyn_start (OVERLAY) : {
        __bss_start = .;
        *(.bss)
         . = ALIGN(4);
        __bss_end__ = .;
    }

    /DISCARD/ : { *(.dynstr*) }
    /DISCARD/ : { *(.dynamic*) }
    /DISCARD/ : { *(.plt*) }
    /DISCARD/ : { *(.interp*) }
    /DISCARD/ : { *(.gnu*) }
}

2. 按代码执行流程分析各个函数

　　2.1 主要功能

设置CPU模式
关闭看门狗
关闭中断
设置堆栈sp指针
清除bss段
异常中断处理

　　2.2 主要函数

函数入口：

.globl _start　　　　//全局声明，在lds中定义为entry
_start:    b    start_code　　　　　　//主要执行函数，进入代码后直接跳转到start_code
    ldr    pc, _undefined_instruction　　//ldr，将地址导入寄存器，pc为程序指针。导入pc后会进行调用跳转
    ldr    pc, _software_interrupt
    ldr    pc, _prefetch_abort
    ldr    pc, _data_abort
    ldr    pc, _not_used
    ldr    pc, _irq
    ldr    pc, _fiq

初始化函数：start_code

start_code:mrs    r0, cpsr　　　　　　bic    r0, r0, #　　　　orr    r0, r0, #　　　　msr    cpsr, r0　　　　　　　　    defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK)ldr    r0, =_start　　ldr    r1, =　　　　mov    r2, #　　　　　copyex:
    subs    r2, r2, #　　ldr    r3, [r0], #　　str    r3, [r1], #　　bne    copyex　　　　#ifdef CONFIG_S3C24X0#  defined(CONFIG_S3C2400)
#  define pWTCON    #  define INTMSK        #  define CLKDIVN        #  define pWTCON    #  define INTMSK        #  define INTSUBMSK    #  define CLKDIVN        # endif

    ldr    r0, =pWTCON　　　　mov    r1, #　　　　　　str    r1, [r0]　　　　　　mov    r1, #ldr    r0, =INTMSK
    str    r1, [r0]　　　　#  defined(CONFIG_S3C2410)
    ldr    r1, =ldr    r0, =INTSUBMSK
    str    r1, [r0]
# endifldr    r0, =CLKDIVN
    mov    r1, #str    r1, [r0]　　    /* CONFIG_S3C24X0 */#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
    bl    cpu_init_crit　　　　call_board_init_f:　　　　ldr    sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)　　　　bic    sp, sp, #  ldr    r0,=bl    board_init_f　　　　cpu_init_crit最终也会调用这个函数

非从RAM启动的情况会执行这个函数：cpu_init_crit

cpu_init_crit:mov    r0, #

    mcr    p15, 0, r0, c7, c7, 0    //关闭ICaches(指令缓存,关闭是为了降低MMU查表带来的开销)和DCaches(数据缓存,DCaches使用的是虚拟地址，开启MMU之前必须关闭)
    mcr    p15, 0, r0, c8, c7, 0    //使无效整个数据TLB和指令TLB(TLB就是负责将虚拟内存地址翻译成实际的物理内存地址

    /* * disable MMU stuff and caches     */

　　mrc    p15, 0, r0, c1, c0, 0
　　bic    r0, r0, #0x00002300    @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS) //bit8:系统不保护,bit9:ROM不保护,bit13:设置中断向量表的位置为0x0~0x1c,即异常模式基地址为0X0
　　bic    r0, r0, #0x00000087    @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM) //bit0~2:禁止MMU，禁止地址对齐检查,禁止数据Cache.bit7:设为小端模式
　　orr    r0, r0, #0x00000002    @ set bit 2 (A) Align //bit2:开启数据Cache
　　orr    r0, r0, #0x00001000    @ set bit 12 (I) I-Cache //bit12:开启指令Cache
　　mcr    p15, 0, r0, c1, c0, 0

    /* * before relocating, we have to setup RAM timing
     * because memory timing is board-dependend, you will
     * find a lowlevel_init.S in your board directory.     */mov    ip, lr　　　　//保存lr的值，用于返回调用cpu_init_crit的函数处，用于调用board_init_f

bl lowlevel_init //函数在对应的board文件夹中，第二阶段启动代码，主要作用是初始化两个重要数据结构，对SDRAM的内存分配设置，对各种需要用到的外设进行初始化，最后循环跳入main_loop()函数
 mov lr, ip 
mov pc, lr

board_init_f函数

涉及到两个重要的数据结构：1）bd_t结构体，关于开发板信息（波特率，ip, 平台号，启动参数）。2）gd_t结构体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DECLARD_GLOBAL_DATA_PTT,指定占用寄存器r8，具体定义如下：

typedef struct bd_info {

int bi_baudrate; /* serial console baudrate串口波特率 */

unsigned long bi_ip_addr; /* IP Address IP 地址*/

ulong bi_arch_number; /* unique id for this board 板子的id */

ulong bi_boot_params; /* where this board expects params 启动参数*/

struct /* RAM configuration RAM 配置*/

{

ulong start;

ulong size;

} bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];

} bd_t;

Gd_t结构体定义，如下：

typedef struct global_data {

bd_t *bd;

unsigned long flags; //指示标志，如设备已经初始化标志等

unsigned long baudrate; //串行口通信速率

unsigned long have_console; /* serial_init() was called */

#ifdef CONFIG_PRE_CONSOLE_BUFFER

unsigned long precon_buf_idx; /* Pre-Console buffer index */

#endif

unsigned long env_addr; /* Address of Environment struct 环境参数地址 */

unsigned long env_valid; /* Checksum of Environment valid? 环境参数CRC检验有效标志*/

unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer 帧缓冲区基地址*/

……

} gd_t;

c函数，计算重定位后地址分配，填充bd和gd数据：board_init_f

void board_init_f(ulong bootflag)
{
    bd_t *bd;
    init_fnc_t **init_fnc_ptr;
    gd_t *id;ulong addr, addr_sp;
#ifdef CONFIG_PRAMulong reg;#endifbootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_F, "board_init_f");/* Pointer is writable since we allocated a register for it */gd = (gd_t *) ((CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) & ~0x07);/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */__asm__ __volatile__("": : :"memory");   /*内存屏障，防止编译器优化赋值顺序*/memset((void *)gd, 0, sizeof(gd_t));

    gd->mon_len = _bss_end_ofs;   /*_bss_end_ofs的定义在start.S中： .globl _bss_end_ofs，这里计算出来了U-BOOT的大小，用于后面做减法计算重定位的起始地址*/#ifdef CONFIG_OF_EMBED/* Get a pointer to the FDT */gd->fdt_blob = _binary_dt_dtb_start;#elif defined CONFIG_OF_SEPARATE/* FDT is at end of image */gd->fdt_blob = (void *)(_end_ofs + _TEXT_BASE);#endif/* Allow the early environment to override the fdt address */gd->fdt_blob = (void *)getenv_ulong("fdtcontroladdr", 16,
                        (uintptr_t)gd->fdt_blob);for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {  /*初始化函数的数组，会逐个调用数组中的初始化函数*/if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
            hang ();
        }
    }

#ifdef CONFIG_OF_CONTROL/* For now, put this check after the console is ready */if (fdtdec_prepare_fdt()) {
        panic("** CONFIG_OF_CONTROL defined but no FDT - please see ""doc/README.fdt-control");
    }#endifdebug("monitor len: %08lX\n", gd->mon_len);/* * Ram is setup, size stored in gd !!     */debug("ramsize: %08lX\n", gd->ram_size);#if defined(CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE)/* * Subtract specified amount of memory to hide so that it won't
     * get "touched" at all by U-Boot. By fixing up gd->ram_size
     * the Linux kernel should now get passed the now "corrected"
     * memory size and won't touch it either. This should work
     * for arch/ppc and arch/powerpc. Only Linux board ports in
     * arch/powerpc with bootwrapper support, that recalculate the
     * memory size from the SDRAM controller setup will have to
     * get fixed.     */gd->ram_size -= CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE;#endifaddr = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + gd->ram_size;   /*这样addr是内存的高地址，0x30000000+256M， 关于gd->ram_size,在初始化函数dram_init中，已经给过值了*/#ifdef CONFIG_LOGBUFFER
#ifndef CONFIG_ALT_LB_ADDR/* reserve kernel log buffer */addr -= (LOGBUFF_RESERVE);
    debug("Reserving %dk for kernel logbuffer at %08lx\n", LOGBUFF_LEN,
        addr);#endif#endif#ifdef CONFIG_PRAM/* * reserve protected RAM     */reg = getenv_ulong("pram", 10, CONFIG_PRAM);    /*从环境变量获取代码地址，pram*/addr -= (reg << 10);        /* size is in kB */debug("Reserving %ldk for protected RAM at %08lx\n", reg, addr);#endif /* CONFIG_PRAM */#if !(defined(CONFIG_SYS_ICACHE_OFF) && defined(CONFIG_SYS_DCACHE_OFF))/* reserve TLB table */addr -= (4096 * 4);/* round down to next 64 kB limit */addr &= ~(0x10000 - 1);   //64K对齐gd->tlb_addr = addr;
    debug("TLB table at: %08lx\n", addr);#endif/* round down to next 4 kB limit */addr &= ~(4096 - 1);  // K对齐，此处前面已经64K对齐了，就不需改动debug("Top of RAM usable for U-Boot at: %08lx\n", addr);

#ifdef CONFIG_LCD
#ifdef CONFIG_FB_ADDR
    gd->fb_base = CONFIG_FB_ADDR;#else/* reserve memory for LCD display (always full pages) */addr = lcd_setmem(addr);
    gd->fb_base = addr;#endif /* CONFIG_FB_ADDR */#endif /* CONFIG_LCD *//* * reserve memory for U-Boot code, data & bss
     * round down to next 4 kB limit     */addr -= gd->mon_len;  /*重定位地址再减去U-BOOT的大小，此时就是重定位时代码要拷贝到的目的位置*/addr &= ~(4096 - 1);

    debug("Reserving %ldk for U-Boot at: %08lx\n", gd->mon_len >> 10, addr);

#ifndef CONFIG_SPL_BUILD/* * reserve memory for malloc() arena     */addr_sp = addr - TOTAL_MALLOC_LEN;   /*当前地址减去预留给堆的空间后，作为栈的初始地址*/debug("Reserving %dk for malloc() at: %08lx\n",
            TOTAL_MALLOC_LEN >> 10, addr_sp);/* * (permanently) allocate a Board Info struct
     * and a permanent copy of the "global" data     */addr_sp -= sizeof (bd_t);  /*栈中用于放bd_t的数据，预留出足够的空间*/bd = (bd_t *) addr_sp;
    gd->bd = bd;   /*bd指向新分配的地址，代码重定位把数据copy过去后可以直接使用地址指针*/debug("Reserving %zu Bytes for Board Info at: %08lx\n",sizeof (bd_t), addr_sp);

#ifdef CONFIG_MACH_TYPE
    gd->bd->bi_arch_number = CONFIG_MACH_TYPE; /* board id for Linux */#endifaddr_sp -= sizeof (gd_t);  /*栈顶指针减法，预留出gd_t的空间，参考bd_t*/id = (gd_t *) addr_sp;
    debug("Reserving %zu Bytes for Global Data at: %08lx\n",sizeof (gd_t), addr_sp);/* setup stackpointer for exeptions */gd->irq_sp = addr_sp;  /*此时栈顶的地址放入gd结构体，作为ird中断使用的栈顶地址*/#ifdef CONFIG_USE_IRQ
    addr_sp -= (CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ);
    debug("Reserving %zu Bytes for IRQ stack at: %08lx\n",
        CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ, addr_sp);#endif/* leave 3 words for abort-stack    */addr_sp -= 12;  /*为中断预留的栈空间*//* 8-byte alignment for ABI compliance */addr_sp &= ~0x07;#elseaddr_sp += 128;    /* leave 32 words for abort-stack   */gd->irq_sp = addr_sp;#endifdebug("New Stack Pointer is: %08lx\n", addr_sp);

#ifdef CONFIG_POST
    post_bootmode_init();
    post_run(NULL, POST_ROM | post_bootmode_get(0));#endifgd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate;/* Ram ist board specific, so move it to board code ... */dram_init_banksize();
    display_dram_config();    /* and display it */gd->relocaddr = addr;    /*u-boot重新搬运后的起始地址。*/gd->start_addr_sp = addr_sp;
    gd->reloc_off = addr - _TEXT_BASE;
    debug("relocation Offset is: %08lx\n", gd->reloc_off);
    memcpy(id, (void *)gd, sizeof(gd_t));

    relocate_code(addr_sp, id, addr);  /*relocate_code(addr_sp, id, addr)；在start.S中定义，C又回到了汇编*//* NOTREACHED - relocate_code() does not return */}

被c函数调用，用于重定位代码，存在于start.s中：relocate_code

    .globl    relocate_code
relocate_code:
    mov    r4, r0    mov    r5, r1    mov    r6, r2    　　stack_setup:
    mov    sp, r4

    adr    r0, _start
    cmp    r0, r6
    beq    clear_bss        mov    r1, r6            ldr    r3, _bss_start_ofs
    add    r2, r0, r3        copy_loop:
    ldmia    r0!, {r9-r10}        stmia    r1!, {r9-r10}        cmp    r0, r2            blo    copy_loop#ifndef CONFIG_SPL_BUILDldr    r0, _TEXT_BASE        sub    r9, r6, r0        ldr    r10, _dynsym_start_ofs    add    r10, r10, r0        ldr    r2, _rel_dyn_start_ofs    add    r2, r2, r0        ldr    r3, _rel_dyn_end_ofs    add    r3, r3, r0        fixloop:
    ldr    r0, [r2]        add    r0, r0, r9        ldr    r1, [r2, #]
    and    r7, r1, #cmp    r7, #            beq    fixrel
    cmp    r7, #            beq    fixabsb    fixnext
fixabs:mov    r1, r1, LSR #        add    r1, r10, r1        ldr    r1, [r1, #]        add    r1, r1, r9        b    fixnext
fixrel:ldr    r1, [r0]
    add    r1, r1, r9
fixnext:
    str    r1, [r0]
    add    r2, r2, #        cmp    r2, r3
    blo    fixloopclear_bss:
#ifndef CONFIG_SPL_BUILD
    ldr    r0, _bss_start_ofs
    ldr    r1, _bss_end_ofs
    mov    r4, r6            add    r0, r0, r4
    add    r1, r1, r4
    mov    r2, #        clbss_l:str    r2, [r0]        add    r0, r0, #cmp    r0, r1
    bne    clbss_l

    bl coloured_LED_init
    bl red_led_on#ifdef CONFIG_NAND_SPL
    ldr     r0, _nand_boot_ofs
    mov    pc, r0

_nand_boot_ofs:
    .word nand_boot　　　　　ldr    r0, _board_init_r_ofs
    adr    r1, _start
    add    lr, r0, r1
    add    lr, lr, r9mov    r0, r5        mov    r1, r6        mov    pc, lr　　　　_board_init_r_ofs:
    .word board_init_r - _start_rel_dyn_start_ofs:
    .word __rel_dyn_start - _start
_rel_dyn_end_ofs:
    .word __rel_dyn_end - _start
_dynsym_start_ofs:ynsym_start - _start

第二阶段：board_init_r最终调用main_loop解析参数启动内核

void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
{ulong malloc_start;#if !defined(CONFIG_SYS_NO_FLASH)ulong flash_size;#endifgd = id;

    gd->flags |= GD_FLG_RELOC;    /* tell others: relocation done */bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_R, "board_init_r");

    monitor_flash_len = _end_ofs;/* Enable caches */enable_caches();

    debug("monitor flash len: %08lX\n", monitor_flash_len);
    board_init();    /* Setup chipselects */  /*设置板级的初始化*//* * TODO: printing of the clock inforamtion of the board is now
     * implemented as part of bdinfo command. Currently only support for
     * davinci SOC's is added. Remove this check once all the board
     * implement this.     */#ifdef CONFIG_CLOCKS
    set_cpu_clk_info(); /* Setup clock information */#endif#ifdef CONFIG_SERIAL_MULTI
    serial_initialize();#endifdebug("Now running in RAM - U-Boot at: %08lx\n", dest_addr);

#ifdef CONFIG_LOGBUFFER
    logbuff_init_ptrs();#endif#ifdef CONFIG_POST
    post_output_backlog();#endif/* The Malloc area is immediately below the monitor copy in DRAM */malloc_start = dest_addr - TOTAL_MALLOC_LEN;  /*剩余出堆内存的空间*/mem_malloc_init (malloc_start, TOTAL_MALLOC_LEN);#if !defined(CONFIG_SYS_NO_FLASH)
    puts("Flash: ");

    flash_size = flash_init();if (flash_size > 0) {
# ifdef CONFIG_SYS_FLASH_CHECKSUMchar *s = getenv("flashchecksum");

        print_size(flash_size, "");/* * Compute and print flash CRC if flashchecksum is set to 'y'
         *
         * NOTE: Maybe we should add some WATCHDOG_RESET()? XXX         */if (s && (*s == 'y')) {
            printf("  CRC: %08X", crc32(0,
                (const unsigned char *) CONFIG_SYS_FLASH_BASE,
                flash_size));
        }
        putc('\n');
# else    /* !CONFIG_SYS_FLASH_CHECKSUM */print_size(flash_size, "\n");
# endif /* CONFIG_SYS_FLASH_CHECKSUM */} else {
        puts(failed);
        hang();
    }#endif#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
    puts("NAND:  ");
    nand_init();        /* go init the NAND */#endif#if defined(CONFIG_CMD_ONENAND)
    onenand_init();#endif#ifdef CONFIG_GENERIC_MMC
       puts("MMC:   ");
       mmc_initialize(gd->bd);#endif#ifdef CONFIG_HAS_DATAFLASH
    AT91F_DataflashInit();
    dataflash_print_info();#endif/* initialize environment */env_relocate();#if defined(CONFIG_CMD_PCI) || defined(CONFIG_PCI)
    arm_pci_init();#endif/* IP Address */gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr("ipaddr");

    stdio_init();    /* get the devices list going. */jumptable_init();#if defined(CONFIG_API)/* Initialize API */api_init();#endifconsole_init_r();    /* fully init console as a device */#if defined(CONFIG_ARCH_MISC_INIT)/* miscellaneous arch dependent initialisations */arch_misc_init();#endif#if defined(CONFIG_MISC_INIT_R)/* miscellaneous platform dependent initialisations */misc_init_r();#endif /* set up exceptions */interrupt_init();/* enable exceptions */enable_interrupts();/* Perform network card initialisation if necessary */#if defined(CONFIG_DRIVER_SMC91111) || defined (CONFIG_DRIVER_LAN91C96)/* XXX: this needs to be moved to board init */if (getenv("ethaddr")) {
        uchar enetaddr[6];
        eth_getenv_enetaddr("ethaddr", enetaddr);
        smc_set_mac_addr(enetaddr);
    }#endif /* CONFIG_DRIVER_SMC91111 || CONFIG_DRIVER_LAN91C96 *//* Initialize from environment */load_addr = getenv_ulong("loadaddr", 16, load_addr);#if defined(CONFIG_CMD_NET)
    {char *s = getenv("bootfile");if (s != NULL)
            copy_filename(BootFile, s, sizeof(BootFile));
    }#endif#ifdef CONFIG_BOARD_LATE_INIT
    board_late_init();#endif#ifdef CONFIG_BITBANGMII
    bb_miiphy_init();#endif#if defined(CONFIG_CMD_NET)
    puts("Net:   ");
    eth_initialize(gd->bd);#if defined(CONFIG_RESET_PHY_R)
    debug("Reset Ethernet PHY\n");
    reset_phy();#endif#endif#ifdef CONFIG_POST
    post_run(NULL, POST_RAM | post_bootmode_get(0));#endif#if defined(CONFIG_PRAM) || defined(CONFIG_LOGBUFFER)/* * Export available size of memory for Linux,
     * taking into account the protected RAM at top of memory     */{ulong pram = 0;
        uchar memsz[32];

#ifdef CONFIG_PRAM
        pram = getenv_ulong("pram", 10, CONFIG_PRAM);#endif#ifdef CONFIG_LOGBUFFER
#ifndef CONFIG_ALT_LB_ADDR/* Also take the logbuffer into account (pram is in kB) */pram += (LOGBUFF_LEN + LOGBUFF_OVERHEAD) / 1024;#endif#endifsprintf((char *)memsz, "%ldk", (gd->ram_size / 1024) - pram);
        setenv("mem", (char *)memsz);
    }#endif/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */for (;;) {
        main_loop();
    }/* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */}

main.c中的main_loop函数

main_loop函数分析参考这里： https://blog.csdn.net/andy_wsj/article/details/8614905

执行到启动内核的调用流程：parse_file_outer->parse_stream_outer->run_list->run_list_real->run_pipe_real->cmd_process->(通过注册到u_boot_cmd结构的的do_bootm函数后向下继续调用)->do_bootm->do_bootm_linux->【boot_prep_linux(填充a_tag)，boot_jump_linux（控制权移交内核，内核入口从image的laodaddr获取）】，到此u_boot寿终正寝，权限交给内核。

void main_loop (void)
{
#ifndef CONFIG_SYS_HUSH_PARSERstatic char lastcommand[CONFIG_SYS_CBSIZE] = { 0, };int len;int rc = 1;int flag;#endif#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) && (CONFIG_BOOTDELAY >= 0)char *s;int bootdelay;#endif#ifdef CONFIG_PREBOOTchar *p;#endif#ifdef CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT
    unsigned long bootcount = 0;
    unsigned long bootlimit = 0;char *bcs;char bcs_set[16];#endif /* CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT */

#ifdef CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT
    bootcount = bootcount_load();
    bootcount++;
    bootcount_store (bootcount);
    sprintf (bcs_set, "%lu", bootcount);
    setenv ("bootcount", bcs_set);
    bcs = getenv ("bootlimit");
    bootlimit = bcs ? simple_strtoul (bcs, NULL, 10) : 0;#endif /* CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT */

#ifdef CONFIG_MODEM_SUPPORT
    debug ("DEBUG: main_loop:   do_mdm_init=%d\n", do_mdm_init);if (do_mdm_init) {char *str = strdup(getenv("mdm_cmd"));
        setenv ("preboot", str);  /* set or delete definition */if (str != NULL)free (str);
        mdm_init(); /* wait for modem connection */}#endif  /* CONFIG_MODEM_SUPPORT */

#ifdef CONFIG_VERSION_VARIABLE
    {
        setenv ("ver", version_string);  /* set version variable */}#endif /* CONFIG_VERSION_VARIABLE */

#ifdef CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
    u_boot_hush_start ();#endif#if defined(CONFIG_HUSH_INIT_VAR)
    hush_init_var ();#endif#ifdef CONFIG_PREBOOTif ((p = getenv ("preboot")) != NULL) {
# ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYEDint prev = disable_ctrlc(1);    /* disable Control C checking */# endif

        run_command(p, 0);

# ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYED
        disable_ctrlc(prev);    /* restore Control C checking */# endif
    }#endif /* CONFIG_PREBOOT */#if defined(CONFIG_UPDATE_TFTP)
    update_tftp (0UL);#endif /* CONFIG_UPDATE_TFTP */#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) && (CONFIG_BOOTDELAY >= 0)
    s = getenv ("bootdelay");
    bootdelay = s ? (int)simple_strtol(s, NULL, 10) : CONFIG_BOOTDELAY;

    debug ("### main_loop entered: bootdelay=%d\n\n", bootdelay);#if defined(CONFIG_MENU_SHOW)
    bootdelay = menu_show(bootdelay);#endif# ifdef CONFIG_BOOT_RETRY_TIME
    init_cmd_timeout ();
# endif    /* CONFIG_BOOT_RETRY_TIME */#ifdef CONFIG_POSTif (gd->flags & GD_FLG_POSTFAIL) {
        s = getenv("failbootcmd");
    }else#endif /* CONFIG_POST */
#ifdef CONFIG_BOOTCOUNT_LIMITif (bootlimit && (bootcount > bootlimit)) {
        printf ("Warning: Bootlimit (%u) exceeded. Using altbootcmd.\n",
                (unsigned)bootlimit);
        s = getenv ("altbootcmd");
    }else#endif /* CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT */
        s = getenv ("bootcmd");

    debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "<UNDEFINED>");if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {
# ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYEDint prev = disable_ctrlc(1);    /* disable Control C checking */# endif

        run_command(s, 0);

# ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYED
        disable_ctrlc(prev);    /* restore Control C checking */# endif
    }

# ifdef CONFIG_MENUKEYif (menukey == CONFIG_MENUKEY) {
        s = getenv("menucmd");if (s)
            run_command(s, 0);
    }#endif /* CONFIG_MENUKEY */#endif /* CONFIG_BOOTDELAY *//* * Main Loop for Monitor Command Processing     */#ifdef CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
    parse_file_outer();　　　　/*2410走这里，最终通过cmd_process根据命令行的入参调用内核启动，启动函数定义在U_BOOT_CMD结构体定义的结构中*//* This point is never reached */for (;;);#elsefor (;;) {
#ifdef CONFIG_BOOT_RETRY_TIMEif (rc >= 0) {/* Saw enough of a valid command to
             * restart the timeout.             */reset_cmd_timeout();
        }#endiflen = readline (CONFIG_SYS_PROMPT);

        flag = 0;    /* assume no special flags for now */if (len > 0)
            strcpy (lastcommand, console_buffer);else if (len == 0)
            flag |= CMD_FLAG_REPEAT;
#ifdef CONFIG_BOOT_RETRY_TIMEelse if (len == -2) {/* -2 means timed out, retry autoboot             */puts ("\nTimed out waiting for command\n");
# ifdef CONFIG_RESET_TO_RETRY/* Reinit board to run initialization code again */do_reset (NULL, 0, 0, NULL);
# elsereturn;        /* retry autoboot */# endif
        }#endifif (len == -1)
            puts ("<INTERRUPT>\n");elserc = run_command(lastcommand, flag);if (rc <= 0) {/* invalid command or not repeatable, forget it */lastcommand[0] = 0;
        }
    }#endif /*CONFIG_SYS_HUSH_PARSER*/
}

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