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U-boot
源代碼下載：ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/
啟動(dòng)過(guò)程分析：1.小于8Kb的程序：IROM從nand讀8K數(shù)據(jù)到ISRAM中運(yùn)行；
2.大于8kb程序（主要指u-boot）：IROM從nand讀前8k數(shù)據(jù)到SRAM中主要做兩件事：
第一：初始化DRAM；
第二：將剩下的代碼搬運(yùn)到DRAM運(yùn)行。
3.在DRAM中就可以引導(dǎo)系統(tǒng)啟動(dòng)了。
BL0：IROM，出廠已固化代碼
BL1：ISRAM的前16kb，u-boot-spl.bin
BL2：ISRAM的后80kb，u-boot.bin
ISRAM是內(nèi)置內(nèi)存，不用初始化就可以使用；
DRAM是外接內(nèi)存，需要初始化才能使用。
uboot有兩種模式：
1.啟動(dòng)加載模式：存儲(chǔ)在nand上，上電將操作系統(tǒng)加載到DRAM運(yùn)行。正常啟動(dòng)時(shí)的模式，自動(dòng)加載linux內(nèi)核。
2.下載模式：調(diào)試模式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或串口從主機(jī)獲得文件，控制啟動(dòng)流程。按下任意鍵進(jìn)入下載模式。
bootloader有兩個(gè)階段:
1.第一階段代碼用匯編：arch/arm/cpu/armv7/start.S和board/samsung/smart210/lowlevel_init.S，從ISRAM運(yùn)行。
第一：建立中斷向量表和異常向量表
第二：獲取啟動(dòng)參數(shù)，設(shè)置SVC32模式，拷貝前8k代碼到ISRAM。
第三：cpu_init_crit：
關(guān)I/D cache，關(guān)看門(mén)狗，清TLB，關(guān)MMU等
第四：cpu_init_crit調(diào)用lowlevel_init.S：
設(shè)置TCPZ，禁止中斷，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘、內(nèi)存、串口、nand等
第五：設(shè)置棧，判斷啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，sd卡啟動(dòng)就跳轉(zhuǎn)到board_init_f,nand啟動(dòng)就跳轉(zhuǎn)到board_init_f_nand。
第六：搬運(yùn)代碼，從sd卡或nand到DRAM（內(nèi)存）。
第七：初始化棧，清bss段，跳轉(zhuǎn)到board_init_r，完了啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。
2.第二階段代碼用c：arch/arm/lib/board.c和common/main.c，從內(nèi)存運(yùn)行。
board_init_f：
為gd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分配地址并清零；
執(zhí)行init_fnc_ptr函數(shù)指針數(shù)組中的各個(gè)初始化函數(shù)；
分配DRAM高64kb為T(mén)LB，用于uboot；
分配DRAM下一個(gè)單元為uboot代碼段，數(shù)據(jù)段，bss段；
開(kāi)辟malloc空間存放bd，gd，3個(gè)字大小的異常堆空間；
將relocate地址傳給gd結(jié)構(gòu)體變量，用于返回start.S。
board_init_r：在內(nèi)存中運(yùn)行
對(duì)gd，bd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)賦值初始化；
各種外設(shè)初始化；
進(jìn)入main_loop，（main_loop函數(shù)在common/main.c中定義，進(jìn)入main.c)
common/main.c：引導(dǎo)內(nèi)核
u-boot源代碼支持一部分官方的評(píng)估開(kāi)發(fā)板，不需要修改u-boot。由于我們用的cpu和官方的測(cè)試版的cpu相同，所以cpu部分u-boot不需要修改，其他部分需要修改。SMDK指三星的評(píng)估板
移植關(guān)心的文件夾：
board文件夾 ：和開(kāi)發(fā)板相關(guān)的，是移植需要修改的。
arch/arm/文件夾 ：和處理器相關(guān)的，主流的cpu都是支持的.
lib文件夾 ：u-boot的通用的自己的庫(kù)。
arch/arm/lib文件夾 ：根據(jù)arm處理器創(chuàng)建的庫(kù)。
include/configs文件夾：里面是頭文件，需要修改。
drivers文件夾 ：驅(qū)動(dòng)文件夾.
common文件夾 ：u-boot核心代碼。
net文件夾 ：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)代碼。
tools文件夾 ：u-boot提供的編譯運(yùn)行等輔助工具。
1.u-boot啟動(dòng)過(guò)程：
start.S :arch/arm/cpu/armv7/start.S，程序的入口；
board.c :arch/arm/lib/board.c，不用修改，可以用于所有arm；
main.c :common/main.c，與硬件無(wú)關(guān)，不用修改，所有開(kāi)發(fā)板通用，用來(lái)啟動(dòng)內(nèi)核。
arch/arm/cpu/armv7/start.S調(diào)用board/samsung/smart210/lowlevel_init.s進(jìn)行初始化（主要初始化內(nèi)存DRAM）。
arch/arm/lib/board.c初始化和硬件相關(guān)的函數(shù)，調(diào)用相關(guān)的初始化函數(shù)進(jìn)行初始化開(kāi)發(fā)板上資源。
common/main.c是整個(gè)u-boot程序的主函數(shù)，主要負(fù)責(zé)運(yùn)行維護(hù)uboot的shell命令行。
2.添加和開(kāi)發(fā)板相關(guān)的程序和頭文件
在boart/sumsung/下面新建一個(gè)文件夾smart210
參考board/sumsung/smdkv210文件夾中的文件修改成smart210可用文件。
第一、修改arch/arm/cpu/armv7/start.S
#include
#include
#include
定義代碼段的鏈接地址
.globl _TEXT_BASE
_TEXT_BASE:
.word CONFIG_SYS_TEXT_BASE
定義當(dāng)前程序的開(kāi)始地址，一般是在DRAM中
.globl _armboot_start
_armboot_start:
.word _start
#endif
第二、修改board/samsung/smart210/lowlevel_init.S
#include
#include "smart210_val.h"
第二、修改和開(kāi)發(fā)板相關(guān)的代碼
board/sumsung/smart210/smart210.c
參看smdkc100，主要進(jìn)行一些cpu控制器和資源的初始化工作。
#include
include/s5pc110.h包含下面兩個(gè)
include/s5pc110.h
arch/arm/include/asm/arch/hardware.h(arch是arch-s5pc1xx的鏈接）
第四、include/configs/smart210.h
配置文件，添加需要的宏定義。
#defineCONFIG_SAMSUNG 1
#define CONFIG_S5P 1
#define CONFIG_S5PC110 1
#define CONFIG_SMART210 1
#define CONFIG_MACH_TYPE MACH_TYPE_SMART210
#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x23E00000 //定義代碼段的鏈接地址
#defineMACH_TYPE_SMART210 3466
配合文件中主要有另類(lèi)宏：
1.CONFIG_開(kāi)頭的用于cpu、soc、board等的時(shí)鐘設(shè)置、設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。
2.CFG_開(kāi)頭的用于malloc緩沖池的大小、uboot提示符、uboot下載文件時(shí)的默認(rèn)地址、flash的其實(shí)地址等。
3.uboot的配置和編譯：
添加目標(biāo)板的信息到/boards.cfg：
# Target ARCH CPU Boardname Vendor SoC Options
webee210 arm armv7 webee210 samsung s5pc1xx
make distclean #清除之前編譯結(jié)果
make clean
修改/Makefile文件：
unconfig:
@rm -f $(obj)include/config.h $(obj)include/config.mk \
$(obj)board*/config.tmp \
$(obj)include/autoconf.mk $(obj)include/autoconf.mk.dep \
$(obj)board/$(VENDOR)/$(BOARD)/config.mk
smart210_config： unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm armv7 smart210samsung s5pc1xx
@echo"TEXT_BASE = 0xc3e00000" >$(obj)board/samsung/smart210/config.mk
make smart210_config
$(@:_config=)表示$@這個(gè)目標(biāo)的_config換成空，得到開(kāi)發(fā)板名稱(chēng)smart210.
執(zhí)行make smart210_config實(shí)際上調(diào)用uboot根目錄下mkconfig（注意這個(gè)腳本的權(quán)限）這個(gè)shell腳本，該腳本將開(kāi)發(fā)板六個(gè)信息寫(xiě)入include/config.mk文件和include/config.h文件中.
include/config.mk:
ARCH = arm
CPU =armv7
BOARD = smart210
VENDOR = samsung
SOC =s5pc1xx
OPTIONS =
include/config.h:
#define CONFIG_BOARDDIR board/samsung/smart210
#include
#include
#include
#include
修改board/sumsung/smart210/Makefile
因?yàn)樵谶@個(gè)文件夾添加了開(kāi)發(fā)板相關(guān)的程序，所有需要修改相應(yīng)的Makefile文件。
參考smdk2410的Makefile
COBJS :=smart210.o
arch/arm/config.mk已經(jīng)配置好交叉編譯：
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
arch/arm/cpu/armv7/u-boot.lds定義了起始地址和入口函數(shù)：
. =0x00000000;
. = ALIGN(4);
.text :
{
arch/arm/cpu/armv7/start.o (.text)
*(.text)
}
include/configs/smart210.h定義了定義了TEXT_BASE：
#defineCONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x23E00000
make
執(zhí)行/Makefile文件，完成了uboot的編譯。
生成以下的文件：
u-boot.bin：二進(jìn)制可執(zhí)行文件可以直接燒寫(xiě)
u-boot.elf：elf格式的可執(zhí)行文件
u-boot.srec：motorolas-record格式的可執(zhí)行文件
u-boot.lds
u-boot.map
4.燒寫(xiě)uboot到開(kāi)發(fā)板的nand有兩種方法：
第一、先燒寫(xiě)到SD卡，
注意手冊(cè)給的sd卡的分區(qū)：（512b為一個(gè)block）
512b（保留區(qū)，0block）+8kb（BL1，1-16block）+16Kb（EN環(huán)境變量，17-48block）+512kb（BL2，也就是u-boot.bin，從49block開(kāi)始)+linux內(nèi)核+根文件系統(tǒng)
cat /proc/partitions #找出SD卡對(duì)應(yīng)的設(shè)備，一般為/dev/sdb
dmesg | tail
sudo dd bs=512 if=/dev/zero of=/dev/sdbcount=2400
sudo dd bs=512 iflag=dsync oflag=dsync if=spl/smart210-spl.binof=/dev/sdb seek=1
sudo dd ba=512 iflag=dsync oflay=dsyncif=smart210-uboot.bin of=/dev/sdb seek=49
再使用uboot命令，燒寫(xiě)到nand：
tftp 21000000 smart210-uboot.bin
nand erase.chip
nand write 21000000 0 3c1f4
第二、使用jtag直接燒寫(xiě)到nand中
5.uboot常用命令：
bdinfo：打印目標(biāo)板配置信息
flinfo：獲取可用的flash信息
help：打印幫助信息
base：打印或設(shè)置地址偏移
crc：crc32的校驗(yàn)和計(jì)算，用于計(jì)算某一段存儲(chǔ)區(qū)的校驗(yàn)和。
cmp:測(cè)試兩個(gè)存儲(chǔ)器區(qū)域是否相同。
cp：拷貝存儲(chǔ)區(qū)。
md：存儲(chǔ)區(qū)顯示，顯示某些區(qū)域的值。
mm：存儲(chǔ)區(qū)修改，修改累加地址的值。
mtest：存儲(chǔ)區(qū)測(cè)試，測(cè)試寫(xiě)操作是夠成功，只能測(cè)試rom。
mw：內(nèi)存填充，
nm：內(nèi)存修改，修改同一地址的值。
era：擦除flash存儲(chǔ)器某個(gè)區(qū)域
erase all：擦除整個(gè)存儲(chǔ)器
protect：使能或禁止flash保護(hù)功能，更改某一區(qū)域的只讀屬性。
bootm：從存數(shù)器啟動(dòng)應(yīng)用程序鏡像
go：開(kāi)始某地址處的應(yīng)用程序。
loadb：經(jīng)由串口線加載二進(jìn)制文件（kermit模式）
tftpboot：使用tftp協(xié)議由網(wǎng)絡(luò)加載映像文件
printenv：打印環(huán)境變量，ipaddr，hostname，netmask。
setenv：設(shè)置環(huán)境變量
saveenv：保存環(huán)境變量到存儲(chǔ)器（sd和nand）
bootm工作原理：
用于啟動(dòng)操作系統(tǒng)鏡像，從鏡像頭獲取操作系統(tǒng)類(lèi)型，所使用的文件壓縮方法，加載和入口點(diǎn)地址等信息。加載鏡像文件到指定的存儲(chǔ)器，甚至解壓。也可以傳遞要求的啟動(dòng)參數(shù)并在入口點(diǎn)啟動(dòng)操作系統(tǒng)。第一個(gè)參數(shù)是待加載的映像的存儲(chǔ)地址，之后可以添加操作系統(tǒng)需要的參數(shù)。
bootm用于linux操作系統(tǒng)：
傳遞一個(gè)可選的參數(shù)，作為initrd ramdisk映像的起始地址，bootm命令有三個(gè)步驟組成：
1.linux內(nèi)核映像被解壓縮并拷貝到DRAM
2.ramdisk映像被加載到DRAM
3.控制權(quán)交給linux內(nèi)核，并傳遞ramdisk映像的位置和大小信息。
5.怎樣用u-boot來(lái)啟動(dòng)linux內(nèi)核（前提是內(nèi)核已經(jīng)燒寫(xiě)到nand）
nand read 讀入的內(nèi)存目的地址 讀入的nand的地址 讀入的大小
bootm 內(nèi)核的入口地址
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