Bootloader移植简述

1、Bootloader移植
A、引导过程
三星的S5PC100为例
（1）、片内是有固化的程序负责第一级引导
bootloader也在外存上，首先得解决其运行的问题。片内是有固化的程序负责必要的硬件初始化工作，并把外部NANDFLASH或是NORFLASH、SD卡及其他设备上的bootloader的第一阶段代码运行起来。

（2）、Bootloader需要的必要功能
由于片内内存较小，所以得实现自搬移，搬移内核，并执行内核。

B、作用
（1）作必要的硬件初始化工作
CPU（SOC片子：设置时钟、屏蔽中断、关MMU等）
内存（外部内存，程序需要上内存才能运行，BOOLOADER必须能够正确读写内存）
外存（BOOLOADER的工作是搬内核上内存，所以需要能够读写外存）
（2）自搬移并搬移内核并给内核传参
bootloader在外存上，其运行由片内固化程序引导，一般片内程序能读写的外存区域不大，所以bootloader仅仅有一部分能够运行起来，这个先运行起来的代码负责搬其他代码上内存（其他代码之于自搬移代码是数据）。bootloader真正的工作代码上了内存，就接管芯片，并把外存上的内核搬到内存上并执行，并传参数给内核（bootloader 结束时要传三个值给内核，通过r0 r1 r2三个寄存器。r0：CPUid，R1机器码，r3：内核参数链表；r2必须有，r0一般u-boot是0，不用，r3也不用）。BOOLOADER传给内核的启动参数一般是写死在内存偏移0x100的位置（ARM内核代码写死的），所以BOOLOADER负责向内存偏移0x100的位置写入内核启动参数。

C、ARM主流开源bootloader
u-boot、vivi、reboot等

D、u-boot两个阶段代码
第一阶段代码：自搬移（必要的硬件初始化，完成对外存读内核代码到内存，移植难点，必须对硬件很熟悉，一般是汇编编写的）
第二阶段代码：初始化相应设备及逻辑层代码（命令、协议等，U-BOOT还支持文件系统），C代码

第一阶段代码位置
S5PC100，u-boot-2012.10为例
arch\arm\cpu\armv7\start.S(有一定注释，这个是移植时候的重点，不熟悉硬件不行)
链接脚本arch\arm\cpu\armv7\u-boot.lds（这个说明那些是代码段，哪些代码先放到数据段——被其自搬移，如果第一阶段代码添加了代码，链接脚本也要改下）

第二阶段代码
\arch\arm\lib\board.c
这个就是u-boot自己把自己搬到内存上以后的代码，C写的，C入口函数随着版本变化在变，这个版本的是board_init_f，从第一阶段代码可以看到，第一阶段把u-boot其他代码搬上内存后，就会跳转到C入口，开始执行。

E、具体移植步骤
（1）选平台（一般芯片公司已经移植了主流bootloader代码，只需要根据实际板子情况来修改相应代码，主要是外存和外部内存）
顶层目录下有个boards.cfg，向里面添加：
板子名称        体系平台    ARM核     板子名称    公司名称    SOC芯片

fsc100            arm            armv7       fsc100        samsung    s5pc1xx

上面就是在指定如下目录需要编译：

cpu/arm目录

cpu/arm/arnv7目录

cpu/arm/arnv7/s5pc1xx目录

board/samsung/fsc100目录

也可以写进顶层目录下的Makefile，示例如下：
fsc100_config:    unconfig
    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm armv7 fsc100 samsung s5pc1xx

在U-BOOT顶层目录执行
#make fsc100_config
这样就是在决定应该编译那些目录，配置基本平台相关的目录。

这时候就可以编译一下了，目的如下：
（a）、检验环境（交叉编译工具链安装及相应的一些库支持，u-boot不需要第三方库支持，可能会涉及一些工具及相应编译环境的库缺失）；
（b）、验证平台选择

（2）制作及修改板文件
board\samsung\smdkc100 复制一份，改目录名为board\samsung\fsc100
目录下的相应文件一般也最好改成对应的文件名，Makefile对应修改
smdkc100.c--->fsc100.c
修改Makefile
COBJS-y    := smdkc100.o  --->COBJS-y    := fsc100.o
添加修改第一阶段代码
一般添加外存读写代码（譬如nandflash添加为nandflash.c）
修改Makefile
COBJS-y    := nandflash.o
修改初始化代码lowlevel_init.S

修改链接脚本arch\arm\cpu\armv7\u-boot.lds
    .text    :
    {
        arch/arm/cpu/armv7/start.o    (.text)
        *(.text)
    }
修改为：
    .text    :
    {
        arch/arm/cpu/armv7/start.o    (.text)
        board/samsung/fsc100/lowlevel_init.o
        board/samsung/fsc100/nandflash.o
        *(.text)
    }

同理板文件目录下添加了什么，板文件目录下的Makefile得改，链接脚本也得添加。
（3）、选配模块
复制include\configs\smdkc100.h ---> include\configs\fsc100.h
修改之，这里面除了参数（CPU时钟、内存基地址、环境变量等），还有模块开关。
譬如要nand命令：
得添加宏定义
#define CONFIG_CMD_NAND
则相应驱动代码及逻辑代码得有。
譬如网卡，逻辑代码就是选择（宏开关），但是驱动不一定有或是要修改，一定通过板文件或是C入口初始化代码来选。
那么这些宏开关从哪里来，就是相应目录下的Makefile中找，如果是自己添加的驱动或是逻辑代码，也应该在对应Makefile中设置这样的宏开关。