基于ARM的嵌入式BootLoader設(shè)計與啟動過程

3.5 呼叫主程序

當(dāng)系統(tǒng)初始化完成后，就要轉(zhuǎn)入主程序，可由跳轉(zhuǎn)指令來完成。這部分代碼為C程序，主要負(fù)責(zé)uCLinux內(nèi)核拷貝、 Ramdisk文件系統(tǒng)加載、設(shè)置啟動參數(shù)和串口通信等功能.程序最終完成內(nèi)核壓縮文件和Ramdisk到RAM的拷貝，后跳轉(zhuǎn)到RAM中Linux Kernel的首地址，并交出控制權(quán)，到此Bootloader的任務(wù)完成。其中uCLinux在RAM中的空間分配為0x0c000000

-0x0c008000(uCLinux內(nèi)核調(diào)度用)，0x0c008000-0x0c300000(uCLinux Kernel),0x0c300000

-0x0c800000(uCLinux Ramdisk)。以下程序為uCLinux內(nèi)核和Ramdisk文件系統(tǒng)拷貝過程，F(xiàn)LASH_UC_KERNEL，F(xiàn)LASH_UC_RAMDISK分別為內(nèi)核和文件系統(tǒng)在Flash的起始地址，RAM_UC

_ZIMAGE，RAM_UC_RAMDISK分別為RAM中uCLinux內(nèi)核和文件系統(tǒng)的起始地址，F(xiàn)LASH_LEN_UC_

KERNEL，F(xiàn)LASH_LEN_UC_RAMDISK分別為兩者大小，拷貝完后，PC指針指向RAM_UC_ZIMAGE。程序主要部分如下：

/* Copy uClinux Kernel */

pSource = (unsigned int *)FLASH_UC_KERNEL;

pDest = (unsigned int *)RAM_UC_ZIMAGE;

for (loopcnt = 0;loopcnt (FLASH_LEN_UC_KERNEL>>2);loopcnt++)

{ *pDest++ = *pSource ++; }

/* Copy ramdisk */

pSource = (unsigned int *)FLASH_UC_RAMDISK;

pDest = (unsigned int *)RAM_UC_RAMDISK;

for (loopcnt = 0;loopcnt (FLASH_LEN_UC_RAMDISK>>2); loopcnt++)

{ *pDest++ = *pSource ++; }

/* Start Kernel */

fp = (UClinux_Entry)RAM_UC_ZIMAGE;

(*fp)(0);

4 uCLinux操作系統(tǒng)啟動過程

本系統(tǒng)采用RAM中啟動方式，將Flash中的內(nèi)核先拷貝到RAM的某一段地址區(qū)間，再從該區(qū)間的首地址運行 uCLinux內(nèi)核。當(dāng)Bootloader完成系統(tǒng)初始化和拷貝完內(nèi)核和Ramdisk以后，交出控制權(quán)，系統(tǒng)開始從RAM中執(zhí)行uCLinux內(nèi)核的引導(dǎo)程序Head.s，并將控制權(quán)交給它。在uCLinux中，Head.s在uCLinux-dist/linux-2.4.x/arch /armnommu/boot/compressed/head.s

里。Head.s非常關(guān)鍵，它完成了加載內(nèi)核的大部分工作，主要是調(diào)用Misc.c中的解壓內(nèi)核函數(shù) (decompress_kernel)來完成，另外內(nèi)核的加載還必須知道系統(tǒng)必要的硬件信息，該硬件信息在hardware.h中并被Head.s所引用。最后跳轉(zhuǎn)到調(diào)用內(nèi)核函數(shù)(call_kernel)，將控制權(quán)交給解壓后的uCLinux系統(tǒng)[4]。系統(tǒng)啟動后將加載Ramdisk文件系統(tǒng)，進入用戶shell程序。
5 結(jié)束語

本系統(tǒng)采用Bootloader完成操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)拷貝到RAM的設(shè)計方法，提高了系統(tǒng)的實時性。目前，啟動代碼已經(jīng)正常引導(dǎo)uCLinux操作系統(tǒng)，并實現(xiàn)了對輪式移動機器人驅(qū)動系統(tǒng)的控制，該嵌入式系統(tǒng)運行穩(wěn)定，完全實現(xiàn)了設(shè)計目的。由于所選處理器的關(guān)系，本文的Bootloader是不支持Remap芯片的，但啟動裝載程序的原理都一樣，只要稍作修改就可用于支持Remap和MMU的芯片，而且對于其他操作系統(tǒng)同樣適用。

參考文獻

1 嚴(yán)國清,熊建設(shè).S3C44B0X中BootLoader的實現(xiàn).[J].數(shù)據(jù)采集與嵌入式系統(tǒng).2004,(6):40-43

2 姜京梅,郭樹旭.ARM7啟動代碼設(shè)計方法與流程.[J].微計算機信息,2004,(20):78-79

3 費浙平.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)—系統(tǒng)的初始化過程.[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2003.9，80-83

4 黃克彬,葉梧,馮穗力.基于ARM+uCLinux嵌入式系統(tǒng)啟動引導(dǎo)的實現(xiàn).[J].電子技術(shù)應(yīng)用. http://

www.cvtech.com.cn/tech_detail.asp?newsid=223