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基于S3C2410A的U-Boot移植研究

作者: 時間:2011-12-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

Bootloader是嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的第一個環(huán)節(jié),它緊密地將軟硬件銜接在一起,對于一個嵌入式設(shè)備后續(xù)的軟件開發(fā)至關(guān)重要。BootLoader還涉及到許多硬件相關(guān)的知識,對于普通的嵌入式開發(fā)板,它又是不可跳過的步驟,所以做好它的工作是必須的,對于后續(xù)的開發(fā)工作也是有益的。是當(dāng)前比較流行、功能強(qiáng)大的BootLoader,它操作簡便,可以支持多種體系結(jié)構(gòu)的處理器,同時提供了完備的命令體系。S3C2410是三星公司一款基ARM920T的嵌入式通用處理器。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/149929.htm

1 嵌入式系統(tǒng)的軟件組成

1.1 系統(tǒng)的軟件組成

嵌入式的軟件系統(tǒng)主要由Bootloader、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序等組成。其中,Bootloader是介于硬件和操作系統(tǒng)之間的一層,其作用就好像PC機(jī)中的BIOS。對于一個嵌入式系統(tǒng),通常BootLoader是依賴于硬件而實(shí)現(xiàn)的。對于不同類型的嵌入式芯片、不同的操作系統(tǒng)和外圍接口都需要重新、修改和編譯Bootloader。

1.2 分析

嵌入式Linux系統(tǒng)中常用的Bootloader引導(dǎo)程序有,redboot,blob和vivi等,其中U-Boot遵循GPL條款的開放源碼項(xiàng)目,功能最為強(qiáng)大;U-Boot對PowerPC系列處理器支持最豐富,同時還支持MIPS,x86,ARM,Nios,XScale等諸多常用系列的處理器。

2 U-Boot的啟動分析

STage 1的代碼在CPU/arm920t/start.s中定義,它包括從系統(tǒng)上電后在0x00000000地址開始執(zhí)行的部分。Stage 2的起始地址是在Stage1代碼中指定的。被復(fù)制到SDRAM后,就從第一階段跳到這個入口地址,開始執(zhí)行剩余部分代碼。第二階段主要是對內(nèi)存的分配,對NAND FLASH以及對外圍設(shè)備的初始化,其代碼在lib-arm/board.C中。啟動的流程分析如圖1所示。

(1)跳轉(zhuǎn)到C語言程序后,先定義初始化函數(shù)表,程序在lib-arm/board.e中,如下所示:

(2)初始化FLASH設(shè)備和顯示FLASH設(shè)備信息;

(3)初始化系統(tǒng)內(nèi)存分配函數(shù);

(4)如果目標(biāo)系統(tǒng)擁有NAND設(shè)備,則初始化NAND設(shè)備;

(5)初始化顯示設(shè)備;

(6)初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,填寫IP地址、MAC地址等信息;

(7)開啟中斷處理;

(8)進(jìn)入命令循環(huán),接收用戶從串口的命令輸入。

3 U-Boot的方法

本文選用交叉編譯環(huán)境arm-linux-gcc-2.95.3,選用U-Boot-1.1.4版本作為移植平臺,選用的是smdk2410的配置。

3.1 修改CPU/arm920t/start.S文件

Start.s是采用匯編語言編寫的U-Boot程序入口代碼,完成對底層硬件的初始化,其中有一個很重要的功能是從NAND FLASH中把Stage 2階段的代碼復(fù)制到SDRAM中。在此階段,涉及到對NANDFLASH的讀操作,在U-Boot中,沒有對NANDFLASH讀操作的驅(qū)動,采用以下方法實(shí)現(xiàn):

程序

通過調(diào)用board/smdk2410/nand_read.C中的nand_read_11函數(shù)將Stage 2階段的代碼復(fù)制到ram中。

3.2 修改board/smdk2410目錄下文件

(1)增加對NANDFLASH的讀驅(qū)動nand_read.c

程序

(2)在smdk2410.C文件中添加對NANDFLASH初始化的程序

在此主要是對主板的GPIO的一些設(shè)置,并加上對NANDFLASH初始化程序。

程序

程序

(3)在Makefile文件中添加nand_read.C文件的編譯

OBJS:=smdk24 10.o FLASH.o nand_read.o

3.3 在include文件中設(shè)置NAND FLASH硬件參數(shù)

在/linux/mtd/nand_ids.h中設(shè)置參數(shù):

程序'

3.4 編譯與運(yùn)行

進(jìn)入U-Boot主目錄,重新編譯U-Boot代碼,運(yùn)行命令:

(1)查看交叉編譯器版本號

ARM-linux-gcc-v

(2)清除生成的連接

Make distclean

(3)編譯make smdk2410_cONfig

(4)make CROSS-COMPILE=arm-linux-編譯成功后,生成三個文件:

u-boot:ELF格式的文件,可被大多數(shù)Debug程序識別。

u-boot.bin:二進(jìn)制bin文件,純碎的U-Boot二進(jìn)制執(zhí)行代碼,不保存ELF格式與調(diào)試信息。

u-boot.srec:Motorola S-Record格式,可以通過串口下載到開發(fā)板中。

將會得到的u-boot.bin文件借助于FLASH芯片燒寫工具,通過JTAG口下載到目標(biāo)板以后,檢查U-Boot能否正常工作。若能從串口輸出正確的啟動信息,則表明移植基本成功。

4 結(jié) 語

通過分析U-Boot的代碼結(jié)構(gòu)和啟動過程,并針對開發(fā)板系統(tǒng)的硬件資源,實(shí)現(xiàn)了U-Boot的移植,并且能夠引導(dǎo)嵌入式Linux內(nèi)核和文件系統(tǒng),為今后進(jìn)一步開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。



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