一、分析嵌入式系统的启动过程
嵌入式系统的启动过程：
上电------->u-boot------->加载Linux内核------->挂载rootfs ---->执行应用程序
二、分析u-boot
1.什么是u-boot（是一个通用的bootloader）
U-Boot，全称 Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目。 Universal ----------->通用的 Boot ----------------->启动，引导 Loader ----------------->加载
通用 ------->支持多种架构的CPU,除了支持ARM系列的处理器外，还能支持MIPS、 x86、Power PC、NIOS等诸多常用系列的处理器
------->支持多种厂家的开发板，如cortex-A8，cortex-A9，cortex-A53等不同厂 家的开发板 ------->支持多种嵌入式操作系统，U-Boot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导， 它还支持Net BSD, Vx Works, QNX, RTEMS, ARTOS, Lynx OS, android 嵌入式操作系统。
Boot -------->完成硬件的初始化，启动硬件平台。
Loader ------->当初始化硬件结束后，加载操作系统。
2.u-boot的作用
大多数BootLoader都分为stage1和stage2两大部分，U-boot也不例外。依赖于cpu体系结构的代码（如设备初始化代码等）通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现，而stage2则通常用C语言来实现，这样可以实现复杂的功能，而且有更好的可读性和移植性。
（1）Stage1：CPU（S5P6818-->Cortex-A53）的初始化,使用汇编语言编写。
如：初始化Cache、MMU、clock、中断、看门狗、DDR3、eMMC、...
（2）Stage2：板级初始化，使用C语言编写。
如：uart、网卡、usb、LCD、....
（3）提供了一些工具，如进入uboot的命令行模式，使用u-boot命令 （4）加载操作系统
3.U-boot的工作模式
U-Boot的工作模式有启动加载模式和下载模式。
（1）启动加载模式是Bootloader的正常工作模式，嵌入式产品发布时，Bootloader必须工作在这种模式下，Bootloader将嵌入式操作系统从FLASH中加载到SDRAM中运行，整个过程是自动的。
（2）下载模式就是Bootloader通过某些通信手段将内核映像或根文件系统映像等从PC机中下载到目标板的FLASH中。用户可以利用Bootloader提供的一些命令接口来完成自己想要的操作。
4.U-boot的输出
U-Boot 2014.07 (Apr 27 2017 - 15:45:25) -------->u-boot的版本号
PLL : [0] = 800000000, [1] = 800000000, [2] = 780000000, [3] = 800000000
(0) PLL1: CPU FCLK = 800000000, HCLK = 200000000 (G0) (7) PLL1: CPU FCLK = 800000000, HCLK = 200000000 (G1) (2) PLL3: MEM FCLK = 800000000, DCLK = 800000000, BCLK = 400000000, PCLK = 200000000
(1) PLL0: BUS BCLK = 400000000, PCLK = 200000000 (8) PLL0: CCI4 BCLK = 400000000, PCLK = 200000000 (3) PLL0: G3D BCLK = 400000000
(4) PLL0: CODA BCLK = 400000000, PCLK = 200000000 (5) PLL0: DISP BCLK = 400000000, PCLK = 200000000 (6) PLL0: HDMI PCLK = 133333333 I2C: ready
DRAM: 1 GiB --------->内存1GB Heap = 0x44000000~0x46000000 Code = 0x43c00000~0x43c83e48 GLD = 0x43bffeb8 GLBD = 0x43bffe68
SP = 0x43bffe68,0x43bffe48(CURR) PC = 0x43c06640 TAGS = 0x40000100
PAGE = 0x43c90000~0x43c9c000 MACH = [4330] VER = 0
BOARD= [x6818]
MMC: NXP DWMMC: 0, NXP DWMMC: 1, NXP DWMMC: 2 In: serial Out: serial Err: serial
## DCDC_MODE(0x80): DCDC1[PFM], DCDC2[PFM], DCDC3[PFM], DCDC4[PWM], DCDC5[PWM]
## STATUS(0x00) : 0xe4 0x10
## IRQ(0x48) : 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 ## CHG_TYPE : ADP ## BAT_VOL : 0mV ## BAT_CAP : 100%
DONE: Logo bmp 300 by 300 (3bpp), len=270056 DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000
DONE: Logo bmp 300 by 300 (3bpp), len=270056 DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000 RGB: display.0 MIPI: display.0
DSIM_ESCMODE 1 : 0xc0 DSIM_STATUS : 0x10010f MIPI clk: 420MHz DSIM_ESCMODE 2 : 0x0 DSIM_STATUS : 0x10010f ## Skip BAT Animation.
## IRQ(0x48) : 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 ## chg_type : ADP ## battery_vol : 0mV ## battery_cap : 100% ## Booting
Card did not respond to voltage select! Net: x6818 eth init... x6818 mac init... dwmac.c0060000
Hit any key to stop autoboot: 0 X6818#
5.u-boot的信息
X6818# bdinfo ----------->查看硬件平台的信息
arch_number = 0x000010EA --------->u-boot针对具体硬件平台的ID boot_params = 0x40000100 ---------->u-boot传递给内存的启动参数 DRAM bank = 0x00000000
-> start = 0x40000000 --------->内存的开始地址 -> size = 0x40000000 -------->内存的大小 eth0name = dwmac.c0060000 ethaddr = 00:e2:1c:ba:e8:60 current eth = dwmac.c0060000 ip_addr = 192.168.5.41 baudrate = 115200 bps TLB addr = 0x7FFF0000
relocaddr = 0x46000000 reloc off = 0x00000000 irq_sp = 0x7DF6BF00 sp start = 0x43BFFE68
DDR3的内存地址范围：0x40000000 ~ 0x7FFFFFFF
X6818# printenv ----------->查看u-boot的环境变量 androidcrc=-411152780 baudrate=115200
bootargs=lcd=at070tn92 tp=gslx680-linux root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4
bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage;bootm 0x48000000 bootdelay=5 bootfile=uImage
ethact=dwmac.c0060000
ethaddr=00:e2:1c:ba:e8:60 -------->网卡的mac地址 ethprime=RTL8211 -------->网卡芯片的型号 fastboot=flash=mmc,2:ubootpak:2nd:0x200,0x78000;flash=mmc,2:2ndboot:2nd:0x200,0x4000;flash=mmc,2:bootloader:boot:0x8000,0x70000;flash=mmc,2:boot:ext4:0x00100000,0x04000000;flash=mmc,2:system:ext4:0x04100000,0x2F200000;flash=mmc,2:cache:ext4:0x33300000,0x1AC00000;flash=mmc,2:misc:emmc:0x4E000000,0x00800000;flash=mmc,2:recovery:emmc:0x4E900000,0x01600000;flash=mmc,2:userdata:ext4:0x50000000,0x0; filesize=41ee8
gatewayip=192.168.5.1 ---------->网关 ipaddr=192.168.5.41 --------->板子的IP netmask=255.255.255.0 --------->子网掩码
serverip=192.168.5.40 --------->tftp服务器的IP stderr=serial stdin=serial stdout=serial
Environment size: 846/32764 bytes
关键的内容：
（1）bootargs -------> 启动参数
bootargs=lcd=at070tn92 tp=gslx680-linux root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4
lcd=at070tn92 ------->液晶屏的型号，800*480 tp=gslx680-linux -------->触摸屏的型号
root=/dev/mmcblk0p2 ----->rootfs在哪里，告诉kernel去哪里挂载rootfs
/dev/mmcblk0p2 ----> mmcblk0 (emmc电子硬盘)
p2（partion2，emmc电子硬盘的第二个分区）
rw rootfstype=ext4 ------>rootfs是可读可写的，根文件系统的类型是ext4
练习：如何查看emmc电子硬盘有几个分区,以及设备的详细信息
答：到根目录去查看 cd /dev + ls -l 或者 ls -l /dev
brw-rw---- 1 root root 179, 0 Jan 1 1970 mmcblk0
brw-rw---- 1 root root 179, 8 Jan 1 1970 mmcblk0boot0 brw-rw---- 1 root root 179, 16 Jan 1 1970 mmcblk0boot1 brw-rw---- 1 root root 179, 1 Jan 1 1970 mmcblk0p1 brw-rw---- 1 root root 179, 2 Jan 1 1970 mmcblk0p2 brw-rw---- 1 root root 179, 3 Jan 1 1970 mmcblk0p3 brw-rw---- 1 root root 179, 4 Jan 1 1970 mmcblk0p4 brw-rw---- 1 root root 179, 5 Jan 1 1970 mmcblk0p5 brw-rw---- 1 root root 179, 6 Jan 1 1970 mmcblk0p6 brw-rw---- 1 root root 179, 7 Jan 1 1970 mmcblk0p7
179 -------->主设备号 2 ------->次设备号， 设备号 = 主设备号<<20 + 次设备号
(2) bootcmd ------->启动命令
bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage;bootm 0x48000000
以ext4文件系统格式去emmc的第一个分区加载Linux内核，加载到0x48000000地址上，然后在0x48000000地址上启动Linux内核。
通俗的理解：bootcmd告诉u-boot去哪里加载Linux内核，bootargs告诉linux内核，去哪里挂载rootfs。
(3) 修改启动延时时间 #setenv bootdelay 3 #saveenv 三、分析linux内核
1. linux的作用
（1）进程管理和进程通信：进程的创建和删除，进程的优先级抢占，进程的时间片轮转，进程间的通信机制
（2）内存管理：内存分配算法，每个进程的内存空间 （3）内核支持的文件系统：#cat /proc/filesystems
嵌入式linux系统的启动过程
