arm64平台中spl+uboot的内存布局，比如代码段、堆栈等的位置。
环境：
CPU： arm64（cortex-a53） uboot版本： U-Boot 2021.01 SPL 在uboot代码中，通过宏CONFIG_SPL_XXX来区分SPL。
SRAM空间 SRAM是spl代码段、数据段的存储空间和运行空间，也就是所有的可操作的地址范围均在SRAM内，spl直接访问总线地址（物理地址）。256KB，地址范围0xFF78 0000～0xFF7B FFFF
自定义参数配置 spl编译生成后的大小限制，在menuconfig中进行配置：
1 2 3 4 5 CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT=0x20000 #128KB CONFIG_SPL_TEXT_BASE=0xFF781000 CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_F_LEN=0x3000 #12KB
也就是说当前uboot中编译生成的spl大小不能超过128KB，如果超过时uboot会在编译过程中警告提示。
CONFIG_SPL_TEXT_BASE: SPL中定义代码段基址CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT: SPL中定义镜像大小的最大值CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_F_LEN： SPL中定义堆栈空间的大小代码段与栈大小配置：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 /* Physical memory map */ #define CONFIG_IRAM_BASE 0xFF780000 #spl代码中无用，只在当前配置文件中使用 #define CONFIG_SPL_MAX_SIZE (SZ_128K - SZ_16K - SZ_4K) #减4K ???，应该是想除去bootrom预留的4K #define SPL_STACK_BSS_ADDRESS (CONFIG_IRAM_BASE + SZ_128K ) #define CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE SZ_32K #define CONFIG_SPL_STACK (SPL_STACK_BSS_ADDRESS-16) #栈地址减16(0x10)？？？ /* BSS setup */ #define CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR SPL_STACK_BSS_ADDRESS
uboot中的配置文件（include/configs/目录下）定义
CONFIG_SPL_MAX_SIZE: spl镜像的最大大小，包括text, data, rodata, and linker lists sections，但是不包括BBS段CONFIG_SPL_STACK: spl栈的起始地址，栈的增长方向：由高地址到低地址 CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR: spl的BBS链接地址CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE: 分配给spl BBS的内存最大值未使用参数配置 CONFIG_SPL_MAX_FOOTPRINT： 分配给SPL的最大内存大小，包括BSS。SPL链接器检查从_start到__bss_end使用的实际内存不超过它。CONFIG_SPL_MAX_FOOTPRINT和CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE不能同时定义。CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_START： SPL中使用的malloc池的起始地址。 当设置此选项时，在SPL中使用完整的malloc，在spl_init()函数之前，因为由它配置malloc池，如果定义了CONFIG_SYS_MALLOC_F，则可以使用简单的malloc()。CONFIG_SYS_SPL_MALLOC_SIZE： 配置SPL中malloc池的大小。u-boot-spl.lds 通用链接文件：SPL_LDSCRIPT=arch/arm/cpu/u-boot-spl.lds
链接文件的处理命令：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 aarch64-none-linux-gnu-gcc -E -Wp,-MD,spl/.u-boot-spl.lds.d -D__KERNEL__ -D__UBOOT__ -DCONFIG_SPL_BUILD -D__ARM__ -mstrict-align -ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -ffixed-r9 -fno-common -ffixed-x18 -pipe -march=armv8-a -D__LINUX_ARM_ARCH__=8 -I./arch/arm/mach-vanxum/include -Ispl/include -Iinclude -I./arch/arm/include -include ./include/linux/kconfig.h -nostdinc -isystem /home/xx/tools/prebuilts/aarch64-none-linux-gnu/bin/../lib/gcc/aarch64-none-linux-gnu/10.2.1/include -include ./include/u-boot/u-boot.lds.h -include ./include/config.h -DCPUDIR=arch/arm/cpu/armv8 -DIMAGE_MAX_SIZE="(SZ_64K + SZ_32K + SZ_16K -SZ_4K)" -DIMAGE_TEXT_BASE=0xFF781000 -ansi -D__ASSEMBLY__ -x assembler-with-cpp -std=c99 -P -o spl/u-boot-spl.lds arch/arm/cpu/armv8/u-boot-spl.lds
编译后生产当前CPU的lds链接文件：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 MEMORY { .sram : ORIGIN = 0xFF781000, LENGTH = (0x00010000 + 0x00008000 + 0x00004000 -0x00001000) } MEMORY { .sdram : ORIGIN = (0xFF780000 + 0x00020000 ), LENGTH = 0x00008000 } OUTPUT_FORMAT("elf64-littleaarch64", "elf64-littleaarch64", "elf64-littleaarch64") OUTPUT_ARCH(aarch64) ENTRY(_start) SECTIONS { .text : { . = ALIGN(8); *(.__image_copy_start) arch/arm/cpu/armv8/start.o (.text*) *(.text*) } >.sram .rodata : { . = ALIGN(8); *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) } >.sram .data : { . = ALIGN(8); *(.data*) } >.sram .u_boot_list : { . = ALIGN(8); KEEP(*(SORT(.u_boot_list*))); } >.sram .image_copy_end : { . = ALIGN(8); *(.__image_copy_end) } >.sram .end : { . = ALIGN(8); *(.__end) } >.sram _image_binary_end = .; .bss_start (NOLOAD) : { . = ALIGN(8); KEEP(*(.__bss_start)); } >.sdram .bss (NOLOAD) : { *(.bss*) . = ALIGN(8); } >.sdram .bss_end (NOLOAD) : { KEEP(*(.__bss_end)); } >.sdram /DISCARD/ : { *(.dynsym) } /DISCARD/ : { *(.dynstr*) } /DISCARD/ : { *(.dynamic*) } /DISCARD/ : { *(.plt*) } /DISCARD/ : { *(.interp*) } /DISCARD/ : { *(.gnu*) } }
SARM的内存布局
空间大了，分配起来就是任性！为了使SPL可用镜像尽可能的大，spl可以利用bootrom的堆栈空间，这样编译生成的spl镜像最大就可以到188KB，将BBS和栈空间移至最顶部bootrom使用的bbs和栈空间处。120KB，是为ATF阶段的bl31运行预留，这样上图中配置的32KB大小的BBS段，使用可用空间也只有8KB。
BBS段定义的过大，实际2K应该就差不多了。 栈空间只指定了起始地址，为啥没有定义其大小？？ malloc的地址范围？？？—— 当前SPL中没有配置这部分空间，因此也就无法使用malloc。 实际spl中各段的地址与大小：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 $aarch64-none-linux-gnu-readelf -S spl/u-boot-spl There are 21 section headers, starting at offset 0x1e7790: Section Headers: [Nr] Name Type Address Offset Size EntSize Flags Link Info Align [ 0] NULL 0000000000000000 00000000 0000000000000000 0000000000000000 0 0 0 [ 1] .text PROGBITS 00000000ff781000 00001000 00000000000153b4 0000000000000000 AX 0 0 8 [ 2] .rodata PROGBITS 00000000ff7963b8 000163b8 0000000000003f46 0000000000000000 A 0 0 8 [ 3] .data PROGBITS 00000000ff79a300 0001a300 000000000000031c 0000000000000000 WA 0 0 8 [ 4] .u_boot_list PROGBITS 00000000ff79a620 0001a620 0000000000000fd8 0000000000000000 WA 0 0 8 [ 5] .image_copy_end PROGBITS 00000000ff79b5f8 0001b5f8 0000000000000000 0000000000000000 W 0 0 1 [ 6] .end PROGBITS 00000000ff79b5f8 0001b5f8 0000000000000000 0000000000000000 WA 0 0 1 [ 7] .bss_start NOBITS 00000000ff7a0000 00020000 0000000000000000 0000000000000000 WA 0 0 1 [ 8] .bss NOBITS 00000000ff7a0000 00020000 00000000000003c0 0000000000000000 WA 0 0 64 [ 9] .bss_end NOBITS 00000000ff7a03c0 00020000 0000000000000000 0000000000000000 WA 0 0 1 [10] .debug_line PROGBITS 0000000000000000 0001b5f8 0000000000037991 0000000000000000 0 0 1 [11] .debug_info PROGBITS 0000000000000000 00052f89 00000000000acbaa 0000000000000000 0 0 1 [12] .debug_abbrev PROGBITS 0000000000000000 000ffb33 0000000000019c78 0000000000000000 0 0 1 [13] .debug_aranges PROGBITS 0000000000000000 001197b0 0000000000006580 0000000000000000 0 0 16 [14] .debug_str PROGBITS 0000000000000000 0011fd30 000000000001021b 0000000000000001 MS 0 0 1 [15] .comment PROGBITS 0000000000000000 0012ff4b 000000000000005d 0000000000000001 MS 0 0 1 [16] .debug_loc PROGBITS 0000000000000000 0012ffa8 000000000009a9f1 0000000000000000 0 0 1 [17] .debug_ranges PROGBITS 0000000000000000 001ca9a0 0000000000010850 0000000000000000 0 0 16 [18] .symtab SYMTAB 0000000000000000 001db1f0 0000000000008eb0 0000000000000018 19 1051 8 [19] .strtab STRTAB 0000000000000000 001e40a0 000000000000361d 0000000000000000 0 0 1 [20] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 001e76bd 00000000000000cc 0000000000000000 0 0 1 Key to Flags: W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info), L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS), C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude), p (processor specific)
实际BBS段大小 在spl的配置中，我们已经定义了BBS段的最大值，而是实际编译后的spl镜像中bbs段的实际大小是多少？
将spl镜像进行反汇编：
1 $ aarch64-none-linux-gnu-objdump -D spl/u-boot-spl > a.s
清除BBS段内存：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ldr x0, =__bss_start ldr x1, =__bss_end clear_loop: str xzr, [x0], #8 cmp x0, x1 b.lo clear_loop mov x0, x18 ldr x1, [x18, #GD_RELOCADDR ] b board_init_r
file: /arch/arm/lib/crt0_64.S
其中__bss_start和__bss_end表示BBS段的起始和结束地址，这两个地址在lds链接文件中定义，实际编译时进行赋值。
反汇编后的实际结果：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 00000000ff781708 <_main>: ff781708: 58000300 ldr x0, ff781768 <clear_loop+0x18> ff78170c: 927cec1f and sp, x0, #0xfffffffffffffff0 ff781710: 910003e0 mov x0, sp ... ff781744: 9100001f mov sp, x0 ff781748: 58000140 ldr x0, ff781770 <clear_loop+0x20> #ldr x0, =__bss_start ff78174c: 58000161 ldr x1, ff781778 <clear_loop+0x28> #ldr x1, =__bss_end 00000000ff781750 <clear_loop>: ... ff781768: ff79fff0 .inst 0xff79fff0 ; undefined #SPL栈的起始地址 ff78176c: 00000000 udf #0 ff781770: ff7a0000 .inst 0xff7a0000 ; undefined #BBS段的起始地址 ff781774: 00000000 udf #0 ff781778: ff7a03c0 .inst 0xff7a03c0 ; undefined #BBS段的结束地址 ff78177c: 00000000 udf #0
BBS段的实际大小：0xff7a03c0 - 0xff7a0000 = 0x3c0 = 960Byte
bbs段的大小检测：1 2 3 4 #if defined(CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE) ASSERT(__bss_end - __bss_start <= (CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE), \ "SPL image BSS too big"); #endif
file: arch/arm/cpu/u-boot-spl.lds
堆栈空间的大小 1 #define CONFIG_SPL_STACK (SPL_STACK_BSS_ADDRESS-16) #栈地址减16(0x10)？？？
CONFIG_SPL_STACK指定栈的起始地址时减去了16Byte，是为了防止栈地址在进行16Byte对齐时越界。
spl的_main函数部分：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ENTRY (_main) ldr x0, =(CONFIG_SPL_STACK) bic sp , x0, #0xf mov x0, sp bl board_init_f_alloc_reserve mov sp , x0 mov x18, x0 bl board_init_f_init_reserve mov x0, #0 bl board_init_f ...
file: arch/arm/lib/crt0_64.S
在SPL为啥没有指定栈空间大小，难道不担心栈溢出或覆盖吗？？？
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ulong board_init_f_alloc_reserve (ulong top) { #if CONFIG_VAL(SYS_MALLOC_F_LEN) top -= CONFIG_VAL(SYS_MALLOC_F_LEN); #endif top = rounddown(top-sizeof (struct global_data), 16 ); return top; }
1 CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_F_LEN=0x3000 #12KB
因此CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_F_LEN指定的12KB是栈空间大小。
同时CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_F_LEN的目的也是为了在uboot将spl编译完后进行空间大小限制计算，防止运行过程中栈信息将代码段覆盖。
如果定义了CONFIG_SPL_STACK_R参数，将重定位堆栈信息，以上的确定的堆栈的起始地址，将发生变化。
malloc 当前配置中没有使能malloc相关接口。
early malloc arena 1 2 3 4 5 6 7 8 9 void board_init_f_init_reserve (ulong base) { ... #if CONFIG_VAL(SYS_MALLOC_F_LEN) gd->malloc_base = base; #endif ... }
只定义了堆的起始地址。
如果想要使用malloc相关接口函数，需要增加其他配置，这里暂不做详细描述。
SPL镜像的大小限制计算 在spl编译阶段会根据以上定义的相关配置，计算spl的大小与实际SARM空间之间的限制，如果超过SARM时将会报出警告。
1 2 3 4 5 ifneq ($(CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT),0x0) SPL_SIZE_CHECK = @$(call size_check,$@,$$(tools/spl_size_limit)) else SPL_SIZE_CHECK = endif
file: Makefile
在Makefile进行spl实际大小与配置的限制大小的检测，如果不符合限制要求，将报警告提示。而最终的限制大小是由spl_size_limit程序计算而来。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 int main (int argc, char *argv[]) { int spl_size_limit = 0 ; #ifdef CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT spl_size_limit = CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT; #ifdef CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT_SUBTRACT_GD spl_size_limit -= GENERATED_GBL_DATA_SIZE; #endif #ifdef CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT_SUBTRACT_MALLOC spl_size_limit -= CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_F_LEN; #endif #ifdef CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT_PROVIDE_STACK spl_size_limit -= CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT_PROVIDE_STACK; #endif #endif printf ("%d" , spl_size_limit); return 0 ; }
file: tools/spl_size_limit.c
CONFIG_SPL_SIZE_LIMIT所限制的SPL大小，包含了堆栈空间的大小。
但是我认为在上面程序中应该减去BBS段的大小，这样剩余的空间就可以是代码段的大小，不然有可能spl过大导致代码段占用BBS段的空间，而使运行时出现异常。
SPL的目的 初始化DDR，使用SRAM的小空间换去DDR的大空间。 加载uboot或kernel到DDR（大空间），并运行。 为了进行DDR的初始化，就需要进行时钟的初始化，以及串口（为了调试信息输出）
spl在内存初始化完成后，将uboot从外部存储介质拷贝到DDR中的特定地址（uboot代码段基址），并从该地址跳转执行uboot代码。
spl确定uboot代码段基址的方法，先读取1个block的头部信息，并解析出其中uboot的加载地址（代码段基址）。
ATF ATF阶段的代码是否存放DDR？？？ ATF运行阶段的运行栈空间？？？ 进入内核阶段后ATF内存空间如何被保护？？？ bl31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 00000000 ff7a2000 <bl31_entrypoint>: ff7a2000: aa0003f4 mov x20, x0 ff7a2004: aa0103f5 mov x21, x1 ff7a2008: aa0203f6 mov x22, x2 ff7a200c: aa0303f7 mov x23, x3 ff7a2010: 10023 f80 adr x0, ff7a6800 <sync_exception_sp_el0> ff7a2014: d51ec000 msr vbar_el3, x0 ff7a2018: d5033fdf isb ff7a201c: 940002 d7 bl ff7a2b78 <reset_handler>
bl31的代码段和运行时的栈空间都在SRAM中。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 atf { description = "ARM Trusted Firmware"; data = /incbin/("bl31.bin"); type = "firmware"; os = "arm-trusted-firmware"; arch = "arm64"; compression = "none"; load = <0xff7a2000>; entry = <0xff7a2000>; };
FIT格式的配置文件u-boot.its
uboot uboot的运行空间在DDR中，因此编译生成的镜像是对DDR地址空间的划分。
uboot阶段包含atf和实际uboot程序。
DDR DDR容量的大小由具体的产品定义，可以是1G或者2G等，但是存在一个DDR可用容量的最大值，外部选取的DDR不能超过该值。
DDR可用容量的最大值：由SOC内部总线地址（DDR物理地址）的映射关系决定。
比如，SOC内部DDR地址范围映射为0x0000 0000 ～ 0xFBFF FFFF，那么DDR的最大可用容量就为0xFBFFFFFF=3.9GB
配置参数 memconfig中定义的配置参数：
1 2 CONFIG_SYS_TEXT_BASE=0x00200000 CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN=0x3000 #12KB
CONFIG_SYS_TEXT_BASE: 配置代码段基址CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN: 配置堆栈空间大小配置文件中定义的配置参数：
1 2 3 4 5 6 7 #define CONFIG_SYS_SDRAM_BASE 0x00000000 #define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR 0x00300000 #define CONFIG_SYS_MALLOC_LEN SZ_32M #define CONFIG_SYS_LOAD_ADDR 0x00880000 #define CONFIG_SYS_BOOTM_LEN SZ_64M
CONFIG_SYS_SDRAM_BASE: 指定SDRAM的物理起始地址, 这里必须是0 CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR: 指定栈的起始地址CONFIG_SYS_MALLOC_LEN: 指定为malloc()使用保留的DRAM大小。CONFIG_SYS_LOAD_ADDR: 指定kernel在DRAM中的加载地址， ？？？CONFIG_SYS_BOOTM_LEN: 指定kernel镜像的大小，默认8M，可以根据实际需求修改比如64M。u-boot.lds 通用链接文件：arch/arm/cpu/u-boot.lds
链接文件的处理命令：
1 2 3 4 5 6 7 8 aarch64-none-linux-gnu-gcc -E -Wp,-MD,./.u-boot.lds.d -D__KERNEL__ -D__UBOOT__ -D__ARM__ -fno-pic -mstrict-align -ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -ffixed-r9 -fno-common -ffixed-x18 -pipe -march=armv8-a -D__LINUX_ARM_ARCH__=8 -I./arch/arm/mach-vanxum/include -Iinclude -I./arch/arm/include -include ./include/linux/kconfig.h -nostdinc -isystem /home/xx/tools/prebuilts/aarch64-none-linux-gnu/bin/../lib/gcc/aarch64-none-linux-gnu/10.2.1/include -ansi -include ./include/u-boot/u-boot.lds.h -DCPUDIR=arch/arm/cpu/armv8 -D__ASSEMBLY__ -x assembler-with-cpp -std=c99 -P -o u-boot.lds arch/arm/cpu/armv8/u-boot.lds
编译后生成的特有链接文件：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 OUTPUT_FORMAT("elf64-littleaarch64", "elf64-littleaarch64", "elf64-littleaarch64") OUTPUT_ARCH(aarch64) ENTRY(_start) SECTIONS { . = 0x00000000; . = ALIGN(8); .text : { *(.__image_copy_start) arch/arm/cpu/armv8/start.o (.text*) } .efi_runtime : { __efi_runtime_start = .; *(.text.efi_runtime*) *(.rodata.efi_runtime*) *(.data.efi_runtime*) __efi_runtime_stop = .; } .text_rest : { *(.text*) } . = ALIGN(8); .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) } . = ALIGN(8); .data : { *(.data*) } . = ALIGN(8); . = .; . = ALIGN(8); .u_boot_list : { KEEP(*(SORT(.u_boot_list*))); } . = ALIGN(8); .efi_runtime_rel : { __efi_runtime_rel_start = .; *(.rel*.efi_runtime) *(.rel*.efi_runtime.*) __efi_runtime_rel_stop = .; } . = ALIGN(8); .image_copy_end : { *(.__image_copy_end) } . = ALIGN(8); .rel_dyn_start : { *(.__rel_dyn_start) } .rela.dyn : { *(.rela*) } .rel_dyn_end : { *(.__rel_dyn_end) } _end = .; . = ALIGN(8); .bss_start : { KEEP(*(.__bss_start)); } .bss : { *(.bss*) . = ALIGN(8); } .bss_end : { KEEP(*(.__bss_end)); } /DISCARD/ : { *(.dynsym) } /DISCARD/ : { *(.dynstr*) } /DISCARD/ : { *(.dynamic*) } /DISCARD/ : { *(.plt*) } /DISCARD/ : { *(.interp*) } /DISCARD/ : { *(.gnu*) } }
链接文件的开始地址为啥是. = 0x00000000？？？ 地址是虚拟地址还是物理地址？？？ 代码段基址是0x200000,链接文件开始地址是0？？？ DDR的内存布局
uboot镜像的各段详细数据：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 $aarch64-none-linux-gnu-readelf -S u-boot There are 24 section headers, starting at offset 0x48ff90: Section Headers: [Nr] Name Type Address Offset Size EntSize Flags Link Info Align [ 0] NULL 0000000000000000 00000000 0000000000000000 0000000000000000 0 0 0 [ 1] .text PROGBITS 0000000000200000 00010000 0000000000000158 0000000000000000 AX 0 0 8 [ 2] .text_rest PROGBITS 0000000000200800 00010800 000000000005abfc 0000000000000000 AX 0 0 2048 [ 3] .rodata PROGBITS 000000000025b400 0006b400 0000000000016f6e 0000000000000000 A 0 0 8 [ 4] .hash HASH 0000000000272370 00082370 0000000000000018 0000000000000004 A 0 0 8 [ 5] .data PROGBITS 0000000000272388 00082388 0000000000004688 0000000000000000 WA 0 0 8 [ 6] .got PROGBITS 0000000000276a10 00086a10 0000000000000008 0000000000000008 WA 0 0 8 [ 7] .got.plt PROGBITS 0000000000276a18 00086a18 0000000000000018 0000000000000008 WA 0 0 8 [ 8] .u_boot_list PROGBITS 0000000000276a30 00086a30 0000000000002eb8 0000000000000000 WA 0 0 8 [ 9] .rela.dyn RELA 00000000002798e8 000898e8 000000000000d428 0000000000000018 A 0 0 8 [10] .bss_start PROGBITS 0000000000286d10 00096d10 0000000000000000 0000000000000000 WA 0 0 1 [11] .bss NOBITS 0000000000286d40 00096d10 000000000000f988 0000000000000000 WA 0 0 64 [12] .bss_end PROGBITS 00000000002966c8 000a66c8 0000000000000000 0000000000000000 WA 0 0 1 [13] .debug_line PROGBITS 0000000000000000 000a66c8 0000000000078130 0000000000000000 0 0 1 [14] .debug_info PROGBITS 0000000000000000 0011e7f8 000000000017ba49 0000000000000000 0 0 1 [15] .debug_abbrev PROGBITS 0000000000000000 0029a241 00000000000349d3 0000000000000000 0 0 1 [16] .debug_aranges PROGBITS 0000000000000000 002cec20 000000000000b3f0 0000000000000000 0 0 16 [17] .debug_str PROGBITS 0000000000000000 002da010 000000000001e452 0000000000000001 MS 0 0 1 [18] .comment PROGBITS 0000000000000000 002f8462 000000000000005d 0000000000000001 MS 0 0 1 [19] .debug_loc PROGBITS 0000000000000000 002f84bf 0000000000145ff6 0000000000000000 0 0 1 [20] .debug_ranges PROGBITS 0000000000000000 0043e4c0 0000000000026550 0000000000000000 0 0 16 [21] .symtab SYMTAB 0000000000000000 00464a10 0000000000020568 0000000000000018 22 4116 8 [22] .strtab STRTAB 0000000000000000 00484f78 000000000000af38 0000000000000000 0 0 1 [23] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 0048feb0 00000000000000e0 0000000000000000 0 0 1 Key to Flags: W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info), L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS), C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude), p (processor specific)
BBS段大小 BBS段在编辑阶段根据实际使用的大小确定，只是在uboot启动阶段将其对应的地址位置清除一下(与SPL中操作一样)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 000000000020180c <relocation_return>: 20180c: 97fffa3d bl 200100 <c_runtime_cpu_setup> 201810: 58000140 ldr x0, 201838 <clear_loop+0x20> 201814: 58000161 ldr x1, 201840 <clear_loop+0x28> 0000000000201818 <clear_loop>: 201818: f800841f str xzr, [x0], #8 20181c: eb01001f cmp x0, x1 201820: 54ffffc3 b.cc 201818 <clear_loop> // b.lo, b.ul, b.last 201824: aa1203e0 mov x0, x18 201828: f9403a41 ldr x1, [x18, #112] 20182c: 14005304 b 21643c <board_init_r> 201830: 00300000 .inst 0x00300000 ; NYI 201834: 00000000 udf #0 201838: 00286d10 .inst 0x00286d10 ; NYI #__bss_start 20183c: 00000000 udf #0 201840: 002966c8 .inst 0x002966c8 ; NYI #__bss_end 201844: 00000000 udf #0
堆栈空间大小 栈空间的设置与SPL代码复用，只是配置参数不同，当前配置的栈大小相同，均为12KB
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ulong board_init_f_alloc_reserve (ulong top) { #if CONFIG_VAL(SYS_MALLOC_F_LEN) top -= CONFIG_VAL(SYS_MALLOC_F_LEN); #endif top = rounddown(top-sizeof (struct global_data), 16 ); return top; }
file: common/init/board_init.c
1 CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN=0x3000 #12KB
malloc early malloc arena 这部分malloc区域与栈空间共用，总大小12KB，栈空间向下增长，malloc向上增长。
malloc arena 在配置文件中定义了malloc的空间大小CONFIG_SYS_MALLOC_LEN=SZ_32M，那其地址范围是？？？，也就是堆的起始地址。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 #if defined(CONFIG_ENV_IS_EMBEDDED) #define TOTAL_MALLOC_LEN CONFIG_SYS_MALLOC_LEN #elif (CONFIG_ENV_ADDR + CONFIG_ENV_SIZE < CONFIG_SYS_MONITOR_BASE) || \ (CONFIG_ENV_ADDR >= CONFIG_SYS_MONITOR_BASE + CONFIG_SYS_MONITOR_LEN) || \ defined(CONFIG_ENV_IS_IN_NVRAM) #define TOTAL_MALLOC_LEN (CONFIG_SYS_MALLOC_LEN + CONFIG_ENV_SIZE) #else #define TOTAL_MALLOC_LEN CONFIG_SYS_MALLOC_LEN #endif
file: include/env_internal.h
CONFIG_SYS_MALLOC_LEN指定的malloc的大小，可能也与环境变量空间大小一起划分，因此最终需要的内存空间大小为TOTAL_MALLOC_LEN。
1 2 3 4 5 6 7 8 static int initr_malloc (void ) { ... malloc_start = gd->relocaddr - TOTAL_MALLOC_LEN; mem_malloc_init((ulong)map_sysmem(malloc_start, TOTAL_MALLOC_LEN), TOTAL_MALLOC_LEN); ... }
在initr_malloc函数中对malloc进行初始化，此时可以其确定malloc的起始地址与gd->relocaddr相关。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 static int setup_dest_addr (void ) { ... #ifdef CONFIG_SYS_SDRAM_BASE gd->ram_base = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE; #endif gd->ram_top = gd->ram_base + get_effective_memsize(); gd->ram_top = board_get_usable_ram_top(gd->mon_len); gd->relocaddr = gd->ram_top; debug("Ram top: %08lX\n" , (ulong)gd->ram_top); ... }
在setup_dest_addr中配置了gd->ram_top和gd->relocaddr的值。
get_effective_memsize获取有效的内存大小gd->ram_size, 而ram_size是解析设备树中的memory节点获取。
1 2 3 4 memory@00000000 { reg = <0x0 0x0 0x0 0x78000000>; device_type = "memory"; };
ram_size = 0x78000000 = 1920MB = 1.9GB
1 2 3 gd->ram_base = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE = 0x0 gd->ram_top = 0x78000000 gd->relocaddr = 0x78000000
因此malloc区域的起始地址malloc_start = 0x78000000 - SZ_32M
代码重定位 MMU Cache 虚拟物理地址映射 其他 编译步骤详细信息 在make后追加V=1
1 $make V=1 spl/u-boot-spl.bin
asm-offset 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 int main(void) { /* Round up to make sure size gives nice stack alignment */ DEFINE(GENERATED_GBL_DATA_SIZE, (sizeof(struct global_data) + 15) & ~15); DEFINE(GENERATED_BD_INFO_SIZE, (sizeof(struct bd_info) + 15) & ~15); DEFINE(GD_SIZE, sizeof(struct global_data)); DEFINE(GD_BD, offsetof(struct global_data, bd)); #if CONFIG_VAL(SYS_MALLOC_F_LEN) DEFINE(GD_MALLOC_BASE, offsetof(struct global_data, malloc_base)); #endif DEFINE(GD_RELOCADDR, offsetof(struct global_data, relocaddr)); DEFINE(GD_RELOC_OFF, offsetof(struct global_data, reloc_off)); DEFINE(GD_START_ADDR_SP, offsetof(struct global_data, start_addr_sp)); DEFINE(GD_NEW_GD, offsetof(struct global_data, new_gd)); return 0; }
file: lib/asm-offsets.c
gd结构体的定义 参考 
