Bootloader and Uboot compiled, c…

一个嵌入式系统从软件角度来看分为三个层次：

1. 引导加载程序：包括固化在固件（firmware）中的boot程序（可选）和Bootloader两大部分.
2. Linux内核：特定的嵌入式平台的定制内核.
3. 文件系统：包括了系统命令和应用程序.

 

一个同时装有Bootloader内核的启动参数，内核映像和根文件系统映像的固态存储设备：

Bootloader：操作系统运行之前的一段小程序.

                     初始化硬件设备.

                     将引导操作系统进入内存中.

 

移植：

1. 不同的CPU体系结构都有不同的BOOTLOADER.
2. 即使基于同一种CPU而构建的,但如果它们的硬件资源或配置不一样的，也不可取.（板级配置不同）

 

流程：Bootloader的启动可分为单阶段和多阶段.（大多采用两阶段）

 

两阶段：stage1：完成初始化硬件.（CPU,寄存器 and soon）

                            为stage2准备内存空间.

                           将stage2的代码从硬盘中读取，读入内存中.

                           设置堆栈,然后跳入C入口.（stage2）

             stage2：初始化硬件.（串口,网卡 and so on）

                            将内核映像和根文件系统映像从flash读到RAM中.

                           调用内核.

 

Uboot：一种bootlader.

1. 支持多种嵌入式CPU.（MIPS,X86,ARM,XScale）
2. 支持多种体统.（Linux,Vxworks,QNX）

 

目录结构：Board：和开发板有关的文件.

                 Common：实现Uboot支持命令.

                 Cpu：与特定CPU架构相关的代码.

                 Disk：磁盘支持.

                 Doc：文档目录.

                 Drivers：驱动.

                 Fs：文件系统.

                 Include：头文件,目录下configs目录与配置有关.

                 Net：网络协议.

                 Tools：生成Uboot工具.mkimage,crc and so on.

Uboot编译：

1. 执行：makesmdk2410_config              (例子)
2. 进行编译生成u-boot.bin：makeCROSS_COMPILE=arm-linux-...           (arm-linux-....：路径)

 

常用命令：（Uboot提供丰富的命令集,不同单板支持不一样）

1.help：可用于查看当前单板所支持命令.

2.printenv：查看环境变量.   例：printenv     查看全部.

                                                    printenv  name    (name 环境变量名称)

3.setenv：添加,修改,删除环境变量.

                添加：setenv file 123

                修改：setenv file 456

                删除：setenv file

4.saveenv：保存环境变量.   （新添加的环境变量是在内存中,断电后消失.保存入flash）

文件下载：tftp,串口下载.

              setenv ethaddr12:34:56:78:9A:BC    (网卡物理地址)

              setenv ipaddr123.456.1.1                  (开发板IP地址)

              setenv serverip123.456.1.10              (tftp服务器地址 虚拟机)

下载例子：

tftp下载:

                tftp 32000000 uImage：把server服务器中目录下的uImage文件通过tftp下载到

                                                       0x32000000处.

串口下载：

                loadb 31000000：通过超级终端文件发送.      （不推荐，慢）

内存操作：

5.md：显示内存区的内容.           md[ .b , .w , .l ]  address

         例子：md.b  31000000            八  十六 三十二进制（默认）

6.mm：修改内存，地址自动递增.       mm[ .b , .w , .l ]  address

（如果想结束输入，则输入空格，然后回车）

7.flinfo：查看flash扇区信息.

8.protect：Flash写保护.  （地址一定要为扇区边界,否则会报错）

                (1).protect off all ：关闭所有扇区写保护.

                 (2).protecton all ：打开所有扇区写保护.

                (3).protect off start end ：关闭扇区写保护. 从start至end地址.

                (4).protect on start end ：打开扇区写保护. 从start至end地址.

9.erase：擦除flash扇区.        erase  start end

(使用cp命令想Nor型flash写入数据之前必须先使用erase命令擦出flash,要为norflash按字节写入时,无法写入1,所以必须通过擦出来写入1)

例子：erase  30000  1effff

 

10.数据拷贝.  （内出<<===>>flash）

cp[ .b , .w , .l]  saddress  daddress   len

例子：cp.b 31000000 50000   d0000

将内存地址0x31000000处的数据（长度为0xd0000）拷贝到地址0x50000处.

 

执行程序：

11.go：执行内存中的二进制代码.

用法：go addr  [arg...]

12.bootm：执行内存中的二进制代码.

用法：bootm[addr[arg...]]

区别：

 

开发板信息：

13.bdinfo：显示开发板信息.(内存地址和大小,时钟频率,MAC地址 and so on)

 

自动启动：（小技巧）   setenv bootdelay seconds(设置倒数的秒数)

设置自动启动：setenv bootcmd tftp31000000 uImage \; bootm 31000000

                        saveenv

 

U-boot -------- 移植

板级设备的配置文件位于：include/configs/<board_name>.h

（<board_name>用相应的BOARD定义代替） 例子：smdk2410.h

移植的方法：分析U-boot已经支持的开发板,选择出硬件配置最接近的开发板.

                    原则：MCU相同的开发板,如果没,就选择MPU相同的.

步骤：

1.在顶层Makefile的开发板添加新的配置选项.

smdk2410_config:             unconfig

          @./mkconfig$(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

参考上面两行：添加：

mini2440_config:             unconfig

 

          @./mkconfig$(@:_config=) arm arm920t mini2440 NULLs3c24x0

arm：CPU架构.

arm920t ：CPU类型,(对应cpu/arm920t目录)

mini2440：开发板型号,（对应board/mini2440目录）

NULL ：开发者.

s3c24x0：片上系统.

 

2.在board目录创建一个属于新开发板的目录.

mkdir -pboard/mini2440

cp -rfboard/smdk2410/*  board/mini2440

 

3.未开发版添加新的配置文件,然后在修改（重点,主要）

cp include/configs/smdk2410.h include/configs/mini2440.h

 

4.配置开发板.

makemini2440_config

 

5.编译U-Boot   （获取U-Boot映像）

makeCROSS_COMPILE=arm-linux-....        (arm-linux-.... 为完整路径)

 

6.烧写U-Boot.