3.7.3. 后初始化

后初始化阶段是代码重定位之后执行的初始化流程,由下面的 board_init_r 开始。

_start // arch/riscv/cpu/start.S
|-> save_boot_params // arch/riscv/mach-zx/lowlevel_init.S
|-> ...
|-> board_init_f(); // common/board_f.c
    |-> setup_reloc(); // common/board_f.c
    |-> jump_to_copy(); // common/board_f.c
        |-> relocate_code(); // arch/riscv/cpu/start.S
            |       // RISCV 上的实现,relocate 之后,函数不返回,直接跳转到 board_init_r 执行
            |-> invalidate_icache_all()
            |-> flush_dcache_all()
            |-> board_init_r();

board_init_r 函数中逐个执行函数列表 init_sequence_r 中的初始化函数。

static init_fnc_t init_sequence_r[] = {
    initr_trace,
    initr_reloc,
#ifdef CONFIG_ARM
    initr_caches,
#endif
    initr_reloc_global_data,
    initr_barrier,
    initr_malloc,
    log_init,
    initr_bootstage,    /* Needs malloc() but has its own timer */
    initr_console_record,
#ifdef CONFIG_SYS_NONCACHED_MEMORY
    initr_noncached,
#endif
    bootstage_relocate,
#ifdef CONFIG_OF_LIVE
    initr_of_live,
#endif
#ifdef CONFIG_DM
    initr_dm,
#endif
#if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_NDS32) || defined(CONFIG_RISCV) || \
    defined(CONFIG_SANDBOX)
    board_init,    /* Setup chipselects */
#endif
    stdio_init_tables,
    initr_serial,
    initr_announce,
#if CONFIG_IS_ENABLED(WDT)
    initr_watchdog,
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC
    initr_manual_reloc_cmdtable,
#endif
#ifdef CONFIG_ADDR_MAP
    initr_addr_map,
#endif
#if defined(CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_R)
    board_early_init_r,
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_POST
    initr_post_backlog,
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_ARCH_EARLY_INIT_R
    arch_early_init_r,
#endif
    power_init_board,
#ifdef CONFIG_MTD_NOR_FLASH
    initr_flash,
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_CMD_NAND
    initr_nand,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_ONENAND
    initr_onenand,
#endif
#ifdef CONFIG_MMC
    initr_mmc,
#endif
    initr_env,
#ifdef CONFIG_SYS_BOOTPARAMS_LEN
    initr_malloc_bootparams,
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    initr_secondary_cpu,
#if defined(CONFIG_ID_EEPROM) || defined(CONFIG_SYS_I2C_MAC_OFFSET)
    mac_read_from_eeprom,
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    stdio_add_devices,
    initr_jumptable,
#ifdef CONFIG_API
    initr_api,
#endif
    console_init_r,        /* fully init console as a device */
#ifdef CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO_LATE
    console_announce_r,
    show_board_info,
#endif
#ifdef CONFIG_ARCH_MISC_INIT
    arch_misc_init,        /* miscellaneous arch-dependent init */
#endif
#ifdef CONFIG_MISC_INIT_R
    misc_init_r,        /* miscellaneous platform-dependent init */
#endif
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    interrupt_init,
#ifdef CONFIG_ARM
    initr_enable_interrupts,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_NET
    initr_ethaddr,
#endif
#ifdef CONFIG_BOARD_LATE_INIT
    board_late_init,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_NET
    INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
    initr_net,
#endif
#ifdef CONFIG_POST
    initr_post,
#endif
#if defined(CONFIG_PRAM)
    initr_mem,
#endif
    run_main_loop,
};

其中下面几个重要的阶段需要留意。

board_init_r();
|
|-> initr_dm  // 初始化设备驱动,这次扫描所有的设备,并且绑定到匹配的驱动上
|   |-> dm_init_and_scan(false);
|       |-> 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_other(pre_reloc_only);
|
|-> initr_flash // SPI NOR 的初始化
|   |-> flash_size = flash_init();
|
|-> initr_nand  // RAW NAND 的初始化
|-> initr_mmc
|   |-> mmc_initialize(gd->bd);
|
|-> initr_env
|   |-> env_relocate(); // env/common.c
|       |-> env_load(); // env/env.c
|
|-> stdio_add_devices();
|
|-> board_late_init(); // board/zx/m4/m4.c
    |-> setup_boot_device();
        |-> env_set("boot_device", "mmc");

Cache Enable

RISCV 上,U-Boot 运行在 S-Mode,没有权限开关 Cache,因此只能由 SPL 来开关 Cache。

Device Model

在后初始化阶段,会扫描所有的设备和驱动,并且将设备和对应的驱动进行绑定。

存储介质的初始化

NOR/NAND/MMC 等存储介质的驱动在这个阶段开始初始化。

环境变量加载

环境变量中保存着 U-Boot 的配置,以及相关的启动信息,此时需要从对应的存储介质中加载使用。

显示驱动

如果项目使能了 U-Boot 阶段的显示,此时在 stdio_add_devices() 中对显示和按键驱动进行初始化。

其他配置

board_late_init() 中,将从 SPL 传递过来的启动设备信息,更新到环境变量中,使得后续的启动脚本 可以获知当前的启动设备信息。