doc/README.standalone

   1 Design Notes on Exporting U-Boot Functions to Standalone Applications:
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   4 1. The functions are exported by U-Boot via a jump table. The jump
   5    table is allocated and initialized in the jumptable_init() routine
   6    (common/exports.c). Other routines may also modify the jump table,
   7    however. The jump table can be accessed as the 'jt' field of the
   8    'global_data' structure. The slot numbers for the jump table are
   9    defined in the <include/exports.h> header. E.g., to substitute the
  10    malloc() and free() functions that will be available to standalone
  11    applications, one should do the following:
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  13         DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
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  15         gd->jt[XF_malloc]       = my_malloc;
  16         gd->jt[XF_free]         = my_free;
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  18    Note that the pointers to the functions all have 'void *' type and
  19    thus the compiler cannot perform type checks on these assignments.
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  21 2. The pointer to the jump table is passed to the application in a
  22    machine-dependent way. PowerPC, ARM, MIPS, Blackfin and Nios II
  23    architectures use a dedicated register to hold the pointer to the
  24    'global_data' structure: r2 on PowerPC, r8 on ARM, k0 on MIPS,
  25    P3 on Blackfin and gp on Nios II. The x86 architecture does not
  26    use such a register; instead, the pointer to the 'global_data'
  27    structure is passed as 'argv[-1]' pointer.
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  29    The application can access the 'global_data' structure in the same
  30    way as U-Boot does:
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  32         DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
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  34         printf("U-Boot relocation offset: %x\n", gd->reloc_off);
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  36 3. The application should call the app_startup() function before any
  37    call to the exported functions. Also, implementor of the
  38    application may want to check the version of the ABI provided by
  39    U-Boot. To facilitate this, a get_version() function is exported
  40    that returns the ABI version of the running U-Boot. I.e., a
  41    typical application startup may look like this:
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  43         int my_app (int argc, char *argv[])
  44         {
  45                 app_startup (argv);
  46                 if (get_version () != XF_VERSION)
  47                         return 1;
  48         }
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  50 4. The default load and start addresses of the applications are as
  51    follows:
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  53                         Load address    Start address
  54         x86             0x00040000      0x00040000
  55         PowerPC         0x00040000      0x00040004
  56         ARM             0x0c100000      0x0c100000
  57         MIPS            0x80200000      0x80200000
  58         Blackfin        0x00001000      0x00001000
  59         Nios II         0x02000000      0x02000000
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  61    For example, the "hello world" application may be loaded and
  62    executed on a PowerPC board with the following commands:
  63
  64    => tftp 0x40000 hello_world.bin
  65    => go 0x40004
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  67 5. To export some additional function foobar(), the following steps
  68    should be undertaken:
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  70    - Append the following line at the end of the include/_exports.h
  71      file:
  72
  73         EXPORT_FUNC(foobar)
  74
  75    - Add the prototype for this function to the include/exports.h
  76      file:
  77
  78         void foobar(void);
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  80    - Add the initialization of the jump table slot wherever
  81      appropriate (most likely, to the jumptable_init() function):
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  83         gd->jt[XF_foobar] = foobar;
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  85    - Increase the XF_VERSION value by one in the include/exports.h
  86      file
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  88 6. The code for exporting the U-Boot functions to applications is
  89    mostly machine-independent. The only places written in assembly
  90    language are stub functions that perform the jump through the jump
  91    table. That said, to port this code to a new architecture, the
  92    only thing to be provided is the code in the examples/stubs.c
  93    file. If this architecture, however, uses some uncommon method of
  94    passing the 'global_data' pointer (like x86 does), one should add
  95    the respective code to the app_startup() function in that file.
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  97    Note that these functions may only use call-clobbered registers;
  98    those registers that are used to pass the function's arguments,
  99    the stack contents and the return address should be left intact.