總結下手中開發板的啟動過程，uboot版本為2014.07，參考S5P6818 Application Processor User's Manual。

    首先，我們應該知道為什麼需要uboot，而不是隻知其然，不知其所以然。一言以概之：在我們能夠在作業系統下執行程式之前，所有的努力都是為了能夠讓系統能夠被搬運到記憶體中執行。有了這樣的目的性，我們分析理解起來就簡單多了。

    其實，高階的ARM晶片並不和STM32等Cortex-M系的ARM晶片相差很多，只是主頻更高，核心增多，外設更豐富了。附圖吧：

    IROM：

    和大部分ARM晶片一樣，S5P6818內部也自帶了RAM和ROM，分別為64K和20K。若官方提供下載器的話，我們也可以像STM32一樣，讓程式碼在ROM中執行，RAM中儲存堆疊變數等資訊，但那就大材小用了。顯然，為了能夠跑起linux，光是晶片內的這點空間是完全不夠的，好在高階晶片強就強在能夠帶動大容量的外部RAM和ROM。所以我們一般會將系統存放在外部的SD卡或EMMC中。所以我們此時我們的目的也很明確，檢查外部的儲存中是否包含合法的內容。

    因此，在系統上電後，晶片首先會執行片內20KB ROM中的程式碼，此ROM一般為NOR FLASH。相對於外部儲存經常使用的NAND FLASH，其優勢在於程式碼可以晶片內執行，所以不需要像NAND FLASH一樣將程式碼搬運到記憶體中。內部ROM地址一般即為0地址處，其作用是檢測引腳的配置情況，確定外部儲存器啟動的優先順序，選擇對應的外部儲存進行初始化，再將其中的前56K程式碼搬運到內部RAM中（因內部RAM只有64KB，且ROM自身會用掉一部分RAM），當搬運了512位元組之後會進行Boot Header的檢查，檢視簽名是否為0x4849534E。若是，則為正確程式碼，跳轉到內部RAM即地址0xFFFF0000處執行；否則，選擇下一個外部儲存器進行判斷測試。

    如圖，若想系統首先從SDMMC啟動，則須將RST_CFG[2:0]這三位設定為5，這三位對應於原理圖為SD2，SD1和SD0，從原理圖可以看出我們確實是這樣設定了。

    之後還可以通過SD3和CAM1_D3進行從哪一個SDMMC進行啟動，共有三個埠可選。接下來就是從SD卡中複製程式碼到內部RAM中並跳轉運行了，如圖。

2ndboot:

    現在的狀態是外部儲存器可以讀取使用了，但外部的大容量SDRAM還是不能使用，而我們最終的目的是要將程式碼放入到SDRAM中執行的，這裡講講SRAM和DRAM的區別。S和D分別代表靜態和動態重新整理，SRAM在上電後只要不斷電資料就一直存在，而DRAM需要在上電後過一段時間進行充電重新整理，這樣資料才能夠保持不變，雖然相比SRAN變麻煩了，但價格降低，容量卻提升了。這就是S5P6818內部採用小容量SRAM，外面掛接DDR3這樣的SDRAM的原因，這裡的S為序列的意思。所以現在很明確載入到內部SRAM中程式碼所需要做的事了：1、初始化晶片的記憶體控制器 2、初始化外部SDRAM 3、將SD卡中uboot搬運到記憶體中執行。

    當然除此之外，還有包括設定中斷向量表，設定PLL，設定堆疊，初始化串列埠等，這就是s5p6818提供的2ndboot的內容，燒寫在SD卡的block1~block64共32K位元組的位置。

    以往這部分內容也有是在uboot中進行完成的，在接下來的uboot講解中會有提到，把這部分初始化的內容提煉提煉出來的好處就是減少了uboot的自搬運過程。

uboot:

    2ndboot最後的動作便是將uboot從SD卡的第65塊block搬運到記憶體0x42C00000的位置，接下來便會跳轉到外部SDRAM進行uboot的執行。

    首先檢視生成的uboot連結檔案uboot.lds:

可知此uboot程式程式碼起始的執行位置為arch/arm/cpuslsiap/s5p6818/start.o的_stext處。

/*
 *************************************************************************
 *
 * Exception vectors as described in ARM reference manuals
 *
 * replace arm/lib/vectors.S
 *
 *************************************************************************
 */
	.globl	_stext
_stext:
	b 	reset
	ldr	pc, _undefined_instruction
	ldr	pc, _software_interrupt
	ldr	pc, _prefetch_abort
	ldr	pc, _data_abort
	ldr	pc, _not_used
	ldr	pc, _irq
	ldr	pc, _fiq

_undefined_instruction:	.word undefined_instruction
_software_interrupt:	.word software_interrupt
_prefetch_abort:	.word prefetch_abort
_data_abort:		.word data_abort
_not_used:		.word not_used
_irq:			.word irq
_fiq:			.word fiq

	.balignl 16,0xdeadbeef

首先定義_stext為一個全域性標號，接下來就是一句跳轉，跳轉到reset標號處執行，下面的為異常處理，當系統反生異常時，會跳轉到對應的地址執行，最後一句用一個魔數強制了16位元組對齊。

/*
 *************************************************************************
 *
 * Reset handling
 *
 *************************************************************************
 */

	.globl reset

reset:
	bl	save_boot_params
	/*
	 * set the cpu to SVC32 mode
	 */
	mrs	r0, cpsr
	bic	r0, r0, #0x1f
	orr	r0, r0, #0xd3
	msr	cpsr,r0

	/* the mask ROM code should have PLL and others stable */
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
	bl	cpu_init_cp15
	bl	cpu_init_crit
#endif

    reset首先會將當前的模式設定為SVC32管理模式，接下來是兩個函式cpu_init_cp15和cpu_init_crit，第一個函式設定了ARM中重要的暫存器cp15協處理器，通過這個暫存器我們便可對TLB（快表），I-cache（指令快取），D-cache（資料快取），MMU（記憶體管理單元）等進行使能和失能。而cpu_init_crit則會呼叫lowlevel_init.S中的lowlevel_init函式。以往若沒有2ndboot，則會在此函式中進行pll，外部SDRAM等的初始化。因為這部分我們已經在2ndboot中做了，所以此處只是進行了簡單的cpu型號讀取和設定多核SMP等，之後便返回到start.S繼續執行。

     接下來是一個自搬運的函式，r0指向uboot執行的地址，r1指向需要搬運到的記憶體地址為0x42C00000。若此時uboot執行在flash中則會將uboot搬運到0x42C00000處執行，否則跳過搬運過程，將BSS段中的資料清零，設定棧的位置和uboot中大名鼎鼎的gd位置，之後便會跳轉到common/board_f.c中的board_init_f函式執行。

#ifdef CONFIG_RELOC_TO_TEXT_BASE
relocate_to_text:
	/*
	 * relocate u-boot code on memory to text base
	 * for nexell arm core (add by jhkim)
	 */
	adr	r0, _stext				/* r0 <- current position of code   */
	ldr	r1, TEXT_BASE			/* test if we run from flash or RAM */
	cmp r0, r1              	/* don't reloc during debug         */
	beq clear_bss

	ldr	r2, _bss_start_ofs
	add	r2, r0, r2				/* r2 <- source end address         */

copy_loop_text:
	ldmia	r0!, {r3-r10}		/* copy from source address [r0]    */
	stmia	r1!, {r3-r10}		/* copy to   target address [r1]    */
	cmp	r0, r2					/* until source end addreee [r2]    */
	ble	copy_loop_text

	ldr	r1, TEXT_BASE			/* restart at text base */
	mov pc, r1

設定棧和gd位置：

	ldr	sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)
	bic	sp, sp, #7					/* 8-byte alignment for ABI compliance */
	sub	sp, #GD_SIZE				/* allocate one GD above SP */
	bic	sp, sp, #7					/* 8-byte alignment for ABI compliance */
	mov	r9, sp						/* GD is above SP */
	mov	r0, #0
	bl	board_init_f

board_init_f函式：

    執行前置的（front）初始化工作，若此時全域性變數未能使用，則通過定義區域性變數，在棧中建立並設定gd:

#ifdef CONFIG_SYS_GENERIC_GLOBAL_DATA
	/*
	 * For some archtectures, global data is initialized and used before
	 * calling this function. The data should be preserved. For others,
	 * CONFIG_SYS_GENERIC_GLOBAL_DATA should be defined and use the stack
	 * here to host global data until relocation.
	 */
	gd_t data;

	gd = &data;

	/*
	 * Clear global data before it is accessed at debug print
	 * in initcall_run_list. Otherwise the debug print probably
	 * get the wrong vaule of gd->have_console.
	 */
	zero_global_data();
#endif

    呼叫各個初始化函式，初始化串列埠，輸出uboot，CPU，RAM等資訊，初始化全域性變數區：

static init_fnc_t init_sequence_f[] = {
#ifdef CONFIG_SANDBOX
	setup_ram_buf,
#endif
	setup_mon_len,
	setup_fdt,
	trace_early_init,
#if defined(CONFIG_MPC85xx) || defined(CONFIG_MPC86xx)
	/* TODO: can this go into arch_cpu_init()? */
	probecpu,
#endif
	arch_cpu_init,		/* basic arch cpu dependent setup */
#ifdef CONFIG_X86
	cpu_init_f,		/* TODO([email protected]): remove */
# ifdef CONFIG_OF_CONTROL
	find_fdt,		/* TODO([email protected]): remove */
# endif
#endif
	mark_bootstage,
#ifdef CONFIG_OF_CONTROL
	fdtdec_check_fdt,
#endif
#if defined(CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_F)
	board_early_init_f,
#endif
	/* TODO: can any of this go into arch_cpu_init()? */
#if defined(CONFIG_PPC) && !defined(CONFIG_8xx_CPUCLK_DEFAULT)
	get_clocks,		/* get CPU and bus clocks (etc.) */
#if defined(CONFIG_TQM8xxL) && !defined(CONFIG_TQM866M) \
		&& !defined(CONFIG_TQM885D)
	adjust_sdram_tbs_8xx,
#endif
	/* TODO: can we rename this to timer_init()? */
	init_timebase,
#endif
#if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_MIPS)
	timer_init,		/* initialize timer */
#endif
#ifdef CONFIG_SYS_ALLOC_DPRAM
#if !defined(CONFIG_CPM2)
	dpram_init,
#endif
#endif
#if defined(CONFIG_BOARD_POSTCLK_INIT)
	board_postclk_init,
#endif
#ifdef CONFIG_FSL_ESDHC
	get_clocks,
#endif
	env_init,		/* initialize environment */
#if defined(CONFIG_8xx_CPUCLK_DEFAULT)
	/* get CPU and bus clocks according to the environment variable */
	get_clocks_866,
	/* adjust sdram refresh rate according to the new clock */
	sdram_adjust_866,
	init_timebase,
#endif
	init_baud_rate,		/* initialze baudrate settings */
	serial_init,		/* serial communications setup */
	console_init_f,		/* stage 1 init of console */
#ifdef CONFIG_SANDBOX
	sandbox_early_getopt_check,
#endif
#ifdef CONFIG_OF_CONTROL
	fdtdec_prepare_fdt,
#endif
	display_options,	/* say that we are here */
	display_text_info,	/* show debugging info if required */
#if defined(CONFIG_MPC8260)
	prt_8260_rsr,
	prt_8260_clks,
#endif /* CONFIG_MPC8260 */
#if defined(CONFIG_MPC83xx)
	prt_83xx_rsr,
#endif
#ifdef CONFIG_PPC
	checkcpu,
#endif
	print_cpuinfo,		/* display cpu info (and speed) */
#if defined(CONFIG_MPC5xxx)
	prt_mpc5xxx_clks,
#endif /* CONFIG_MPC5xxx */
#if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)
	checkboard,		/* display board info */
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_INIT
#if defined(CONFIG_MISC_INIT_F)
	misc_init_f,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SYS_I2C)
	init_func_i2c,
#endif
#if defined(CONFIG_HARD_SPI)
	init_func_spi,
#endif
#ifdef CONFIG_X86
	dram_init_f,		/* configure available RAM banks */
	calculate_relocation_address,
#endif
	announce_dram_init,
	/* TODO: unify all these dram functions? */
#ifdef CONFIG_ARM
	dram_init,		/* configure available RAM banks */
#endif
#if defined(CONFIG_MIPS) || defined(CONFIG_PPC)
	init_func_ram,
#endif
#ifdef CONFIG_POST
	post_init_f,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#if defined(CONFIG_SYS_DRAM_TEST)
	testdram,
#endif /* CONFIG_SYS_DRAM_TEST */
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET

#ifdef CONFIG_POST
	init_post,
#endif
	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,
#if defined(CONFIG_LOGBUFFER) && !defined(CONFIG_ALT_LB_ADDR)
	reserve_logbuffer,
#endif
#ifdef CONFIG_PRAM
	reserve_pram,
#endif
	reserve_round_4k,
#if !(defined(CONFIG_SYS_ICACHE_OFF) && defined(CONFIG_SYS_DCACHE_OFF)) && \
		defined(CONFIG_ARM)
	reserve_mmu,
#endif
#ifdef CONFIG_LCD
	reserve_lcd,
#endif
	reserve_trace,
	/* TODO: Why the dependency on CONFIG_8xx? */
#if defined(CONFIG_VIDEO) && (!defined(CONFIG_PPC) || defined(CONFIG_8xx)) \
		&& !defined(CONFIG_ARM) && !defined(CONFIG_X86)
	reserve_video,
#endif
	reserve_uboot,
#ifndef CONFIG_SPL_BUILD
	reserve_malloc,
	reserve_board,
#endif
	setup_machine,
	reserve_global_data,
	reserve_fdt,
	reserve_stacks,
	setup_dram_config,
	show_dram_config,
#ifdef CONFIG_PPC
	setup_board_part1,
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	setup_board_part2,
#endif
	display_new_sp,
#ifdef CONFIG_SYS_EXTBDINFO
	setup_board_extra,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	reloc_fdt,
	setup_reloc,
#if !defined(CONFIG_ARM) && !defined(CONFIG_SANDBOX)
	jump_to_copy,
#endif
	NULL,
};

if (initcall_run_list(init_sequence_f))
		hang();

    當然這裡也會有dram_init對外部DRAM進行初始化，若沒有2ndboot的話，在這裡使用者可以實現dram_init來對外部DRAM初始化，再跳回start.S進行relocation操作，將u-boot自搬運到DRAM中。board_init_f之後又會返回到start.S，呼叫gdt_reset函式，引數為新的棧地址和gd地址，更改gdt中對應的地址內容。接下來便會呼叫到board_init_r進行後置的板級初始化。

board_init_r函式:

    /common/board_r.c進行後置的（rear）板級初始化工作，在運行了之前board_init_f後，全域性變數區，BSS段，堆疊等C的執行環境才建立起來。這裡使用和board_init_f同樣的方法定義一個函式指標陣列，依次遍歷其中的元素，進行各項初始化，包括使能cache，初始化malloc，重新初始化串列埠，使能中斷，外設初始化（LED，LCD），網路初始化等，最終呼叫run_main_loop，進入到uboot的命令列。

init_fnc_t init_sequence_r[] = {
	initr_trace,
	initr_reloc,
	/* TODO: could x86/PPC have this also perhaps? */
#ifdef CONFIG_ARM
	initr_caches,
	board_init,	/* Setup chipselects */
#endif
	/*
	 * 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
	initr_reloc_global_data,
	initr_serial,
	initr_announce,
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_PPC
	initr_trap,
#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_LOGBUFFER
	initr_logbuffer,
#endif
#ifdef CONFIG_POST
	initr_post_backlog,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_SYS_DELAYED_ICACHE
	initr_icache_enable,
#endif
#if defined(CONFIG_SYS_INIT_RAM_LOCK) && defined(CONFIG_E500)
	initr_unlock_ram_in_cache,
#endif
#if defined(CONFIG_PCI) && defined(CONFIG_SYS_EARLY_PCI_INIT)
	/*
	 * Do early PCI configuration _before_ the flash gets initialised,
	 * because PCU ressources are crucial for flash access on some boards.
	 */
	initr_pci,
#endif
#ifdef CONFIG_WINBOND_83C553
	initr_w83c553f,
#endif
	initr_barrier,
	initr_malloc,
	bootstage_relocate,
#ifdef CONFIG_DM
	initr_dm,
#endif
#ifdef CONFIG_ARCH_EARLY_INIT_R
	arch_early_init_r,
#endif
	power_init_board,
#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH
	initr_flash,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#if defined(CONFIG_PPC) || defined(CONFIG_X86)
	/* initialize higher level parts of CPU like time base and timers */
	cpu_init_r,
#endif
#ifdef CONFIG_PPC
	initr_spi,
#endif
#if defined(CONFIG_X86) && defined(CONFIG_SPI)
	init_func_spi,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_NAND
	initr_nand,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_ONENAND
	initr_onenand,
#endif
#ifdef CONFIG_GENERIC_MMC
	initr_mmc,
#endif
#ifdef CONFIG_HAS_DATAFLASH
	initr_dataflash,
#endif
	initr_env,
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	initr_secondary_cpu,
#ifdef CONFIG_SC3
	initr_sc3_read_eeprom,
#endif
#ifdef	CONFIG_HERMES
	initr_hermes,
#endif
#if defined(CONFIG_ID_EEPROM) || defined(CONFIG_SYS_I2C_MAC_OFFSET)
	mac_read_from_eeprom,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#if defined(CONFIG_PCI) && !defined(CONFIG_SYS_EARLY_PCI_INIT)
	/*
	 * Do pci configuration
	 */
	initr_pci,
#endif
	stdio_init,
	initr_jumptable,
#ifdef CONFIG_API
	initr_api,
#endif
	console_init_r,		/* fully init console as a device */
#ifdef CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO_LATE
	show_model_r,
#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
#ifdef CONFIG_HERMES
	initr_hermes_start,
#endif
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
#ifdef CONFIG_CMD_KGDB
	initr_kgdb,
#endif
#ifdef CONFIG_X86
	board_early_init_r,
#endif
	interrupt_init,
#if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_x86)
	initr_enable_interrupts,
#endif
#ifdef CONFIG_X86
	timer_init,		/* initialize timer */
#endif
#if defined(CONFIG_STATUS_LED) && defined(STATUS_LED_BOOT)
	initr_status_led,
#endif
	/* PPC has a udelay(20) here dating from 2002. Why? */
#ifdef CONFIG_CMD_NET
	initr_ethaddr,
#endif
#ifdef CONFIG_BOARD_LATE_INIT
	board_late_init,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_SCSI
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	initr_scsi,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_DOC
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	initr_doc,
#endif
#ifdef CONFIG_BITBANGMII
	initr_bbmii,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_NET
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	initr_net,
#endif
#ifdef CONFIG_POST
	initr_post,
#endif
#if defined(CONFIG_CMD_PCMCIA) && !defined(CONFIG_CMD_IDE)
	initr_pcmcia,
#endif
#if defined(CONFIG_CMD_IDE)
	initr_ide,
#endif
#ifdef CONFIG_LAST_STAGE_INIT
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	/*
	 * Some parts can be only initialized if all others (like
	 * Interrupts) are up and running (i.e. the PC-style ISA
	 * keyboard).
	 */
	last_stage_init,
#endif
#ifdef CONFIG_CMD_BEDBUG
	INIT_FUNC_WATCHDOG_RESET
	initr_bedbug,
#endif
#if defined(CONFIG_PRAM) || defined(CONFIG_LOGBUFFER)
	initr_mem,
#endif
#ifdef CONFIG_PS2KBD
	initr_kbd,
#endif
	run_main_loop,
};

    此後若未在bootdelay時間內按下任意鍵，則會呼叫bootm或者後來的booti將核心、檔案系統、裝置樹等拷貝到記憶體中，並執行相應的操作。自此，linux便在記憶體中跑起來了。

總結：

    uboot將程式程式碼分成晶片級和板級，分別進行操作。晶片級最重要的莫過於start.S和lowlevel_init.S，其中包含關鍵的cp15協處理器設定，SDRAM初始化，以後uboot的重定位，這些需要根據特定的晶片進行設定。板級則是更多的和板型相關的部分，通過board_init_f和board_init_r兩個板級的初始化介面，使用者可以實現其中的包括串列埠、SDRAM、LED等外設的初始化，最終將linux拷貝到記憶體中執行。