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，所以做好它的移植工作是必須的，對于后續(xù)的開發(fā)工作也是有益的。U-Boot是當(dāng)前比較流行、功能強大的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。
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機中的BIOS。對于一個嵌入式系統(tǒng)，通常BootLoader是依賴于硬件而實現(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移植、修改和編譯Bootloader。
1．2 U-Boot分析
嵌入式Linux系統(tǒng)中常用的Bootloader引導(dǎo)程序有U-Boot，redboot，blob和vivi等，其中U-Boot遵循GPL條款的開放源碼項目，功能最為強大；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的移植方法
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，采用以下方法實現(xiàn)：
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
(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。
(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)：
'
3．4 編譯與運行
進(jìn)入U-Boot主目錄，重新編譯U-Boot代碼，運行命令：
(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)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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