U Boot在S3C2410上的移植

摘要：在嵌入式系統的開發中，首先移植乙個穩定且功能強大的

u-boot 對後續軟體的開發至關重要。本文將詳細介紹

u-boot 在

s3c2410 開發板上的移植與執行。

u-boot ；移植

引言

u-boot 是用於初始化目標板硬體，為嵌入式作業系統提供目標板硬體配置資訊，完成嵌入式作業系統裝載、引導和執行的韌體程式。它能夠將系統的軟硬體緊密銜接在一起。 s3c2410 是三星公司的一款基於arm920t核的嵌入式通用處理器。本文將詳細介紹 u-boot 在 s3c2410 開發板上的移植與執行。

u-boot簡介u-boot移植步驟

為了使 u-boot 支援新的開發板，一種簡便的做法是在 u-boot 已經支援的開發板中選擇一種和目標板接近的，並在其基礎上進行修改。**修改的步驟如下：

在 board 目錄下建立 **dk2410 目錄，新增 **dk2410.c 、 flash.c 、 memsetup.s 、 u-boot.lds 和 config.mk 等；

在 cpu 目錄下建立 arm920t 目錄，主要包含 start.s 、 interrupts.c 、 cpu.c 、 serial.c 和 speed.c 等檔案；

在 include/configs 目錄下新增 **dk2410.h ，它定義了全域性的巨集定義等；

修改 u-boot 根目錄下的 makefile 檔案：

**dk2410_config : unconfig@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t **dk2410

執行 make **dk2410_config ，如果沒有錯誤，就可以開始進行與硬體相關的**移植工作。由於這部分**與硬體緊密相關，所以要熟悉開發板的硬體配置，可參考各晶元的使用者手冊。

u-boot 啟動過程

u-boot 的啟動過程可以分成 3 個階段。首先在 flash 中執行匯程式設計序，將 flash 中的啟動**部分複製到 sdram 中，同時創造環境準備執行 c 程式；然後在 sdram 中執行，對硬體進行初始化；最後設定核心引數的標記列表，複製映象檔案，進入核心的入口函式。

程式首先在 flash 中執行 cpu 入口函式 /cpu/arm920t/start.s 。具體工作包括：設定異常的入口位址和異常處理函式；配置 pllcon 暫存器，確定系統的主頻；遮蔽看門狗和中斷；初始化 i/o 暫存器；關閉 mmu 功能；呼叫 /board/**dk2410 中的 memsetup.s ，初始化儲存器空間，設定重新整理頻率；將 u-boot 的內容複製到 sdram 中；設定堆疊的大小， ldr pc, _start_armboot 。

board/s 3c 2410 中 config.mk 檔案 (text_base = 0x 31f 00000) 用於設定程式編譯連線的起始位址，在程式中要特別注意與位址相關指令的使用。

當程式在 flash 中執行時，執行程式跳轉時必須要使用跳轉指令，而不能使用絕對位址的跳轉 ( 即直接對 pc 操作 ) 。如果使用絕對位址，那麼，程式的取指是相對於當前 pc 位置向前或者向後的 32mb 空間內，而不會跳入 sdram 中。

裝載模式下系統將執行 do_bootm_linux() 函式， 0x30008000 是核心在 sdram 中的起始位址； 0x30800000 是 ramdisk 在 sdram 中的起始位址； 0x40000 是核心在 flash 中的位置， 0x100000 是資料塊的大小； 0x140000 是 ramdisk 在 flash 中的位置， 0x440000 是資料塊的大小。系統呼叫 memcpy() 函式將核心從 flash 和 ramdisk 複製到 sdram 中，具體如下：

memcpy((void *)0x30008000, (void *)0x40000, 0x100000) ； // 複製資料塊

memcpy((void *)0x30800000, (void *)0x140000, 0x440000) ； // 複製資料塊

通常，將核心引數傳遞給 linux 作業系統有兩種方法：採用 struct param_struct 結構體或標記列表。本系統中採用了第二種方法。

乙個合法的標記列表開始於 atag_core ，結束於 atag_none 。 atag_core 可以為空，乙個空的 atag_core 的 size 欄位設為「 2」 (0x00000002) 。 atag_none 的 size 字段必須設為「 0」。標記列表可以有任意多的標記 (tag) 。在嵌入式 linux 系統中，通常由 u-boot 設定的啟動引數有： atag_core 、 atag_mem 、 atag_cmdline 、 atag_ramdisk 、 atag_initrd 等。

在本系統中，傳遞引數時分別呼叫了以下 tag ：

setup_start_tag(bd) ； // 標記列表開始

setup_memory_tags(bd); // 設定記憶體的起始位置和大小

setup_commandline_tag(bd, commandline); /*linux 核心在啟動時可以命令列引數的形式來接收資訊，利用這一點可以向核心提供那些核心不能檢測的硬體引數資訊，或者過載 (override) 核心檢測到的資訊，這裡 char *commandline "initrd=0x30800000,0x440000 root=/dev/ram init=/linuxrc console=ttys0" ； */

setup_ramdisk_tag(bd); // 表示核心解壓後 ramdisk 的大小

setup_initrd_tag(bd, initrd_start, initrd_end); // 設定 ramdisk 的大小和物理起始位址

setup_end_tag(bd); // 標記列表結束

其中 bd_t *bd = gd->bd 是指向 bd_t 結構體的指標，在該結構體中存放了關於開發板配置的基本資訊。標記列表應該放在核心解壓和 initrd 的 bootp 程式都不會覆蓋的記憶體區域，同時又不能和異常處理的入口位址相衝突。建議放在 ram 起始的 16k 大小處 , 在本系統中即為 0x30000100 處。

u-boot 呼叫 linux 核心的方法是直接跳轉到核心的第一條指令處，也即直接跳轉到 mem_start ＋ 0x8000 位址處。在跳轉時，要滿足下列條件：

a) cpu 暫存器的設定： r0 ＝ 0 ； r1 ＝機器型別 id ，本系統的機器型別 id ＝ 193 。 r2 ＝啟動引數標記列表在 ram 中的起始基位址；

b) cpu 模式：必須禁止中斷 (irqs 和 fiqs) ； cpu 必須工作在 svc 模式；

c) cache 和 mmu 的設定： mmu 必須關閉；指令 cache 可以開啟也可以關閉；資料 cache 必須關閉。

系統採用下列**來進入核心函式：

thekernel = (void (*)(int, int))ntohl(hdr->ih_ep);

thekernel(0, bd->bi_arch_number); 其中， hdr 是 image_header_t 型別的結構體， hdr->ih_ep 指向核心的第一條指令位址，即 linux 作業系統下的 /kernel/arch/arm/boot/compressed/head.s 匯程式設計序。 thekernel() 函式呼叫應該不會返回，如果該呼叫返回，則說明出錯。

結語

本文總結介紹了 u-boot 在 s3c2410 上的移植，移植完成後， u-boot 能夠穩定地執行在開發板上，為後續的軟體開發打下較好的基礎。

U Boot在S3C2410上的移植

VxWorks在S3C2410上的BSP設計

S3C2410讀寫Nand Flash分析

s3c2410的nand flash的驅動分析

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