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U-BOOT的启动流程及移植

来源:21IC2006.08.16阅读 5812

       摘要:嵌入式系统一般没有通用的bootloader,U-BOOT是功能强大的bootloader开发软件,但相对也比较复杂。文中对u-boot的启动流程作了介绍,详细给出了u-boot在S3C44B0开发板上的移植方法和步骤。
       关键词:bootloader;u-boot;嵌入式系统;移植;S3C44B0


       1 Bootloader及u-boot简介
       Bootloader 代码是芯片复位后进入操作系统之前执行的一段代码,主要用于完成由硬件启动到操作系统启动的过渡,从而为操作系统提供基本的运行环境,如初始化CPU、 堆栈、存储器系统等。Bootloader 代码与CPU 芯片的内核结构、具体型号、应用系统的配置及使用的操作系统等因素有关,其功能类似于PC机的BIOS程序。由于bootloader和CPU及电路板的配置情况

有关,因此不可能有通用的bootloader ,开发时需要用户根据具体情况进行移植。嵌入式Linux系统中常用的bootloader有armboot、redboot、blob、u-boot等,其中u-boot是当前比较流行,功能比较强大的bootloader,可以支持多种体系结构,但相对也比较复杂。bootloader的实现依赖于CPU的体系结构,大多数bootloader都分为stage 1和stage 2两大部分。Bootloader的基本原理见参考文献。
       u-boot是sourceforge网站上的一个开放源代码的项目。它可对 PowerPCMPC5xx、MPC8xx、MPC82xx、 MPC7xx、MPC74xx、ARM(ARM7、ARM9、StrongARM、Xscale)、MIPS(4kc、5kc)、X86等处理器提供支持,支持的嵌入式操作系统有Linux、Vx-Works、NetBSD、QNX、RTEMS、ARTOS、LynxOS等,主要用来开发嵌入式系统初始化代码bootloader。软件的主站点是http//sourceforge.net/projects/ u-boot。u-boot 最初是由denxwww.denx.de的PPC-boot发展而来的www.cechina.cn,它对PowerPC系列处理器的支持最完善控制工程网版权所有,对Linux 操作系统的支持最好。源代码开放的u-boot软件项目经常更新,是学习硬件底层代码开发的很好样例。
 

U-BOOT的启动流程及移植如图


       2 u-boot系统启动流程
       大多数bootloader都分为stage1和stage2两大部分,u-boot也不例外。依赖于CPU体系结构的代码(如设备初始化代码等)通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现,而stage2则通常用C语言来实现,这样可以实现复杂的功能控制工程网版权所有,而且有更好的可读性和移植性。
       2.1 stage1 (start.s代码结构)
       u-boot的stage1代码通常放在start.s文件www.cechina.cn,它用汇编语言写成,其主要代码部分如下:
       (1) 定义入口 。由于一个可执行的Image必须有一个入口点,并且只能有一个全局入口,通常这个入口放在ROM(Flash)的0x0地址,因此,必须通知编译器以使其知道这个入口控制工程网版权所有,该工作可通过修改连接器脚本来完成。
       (2)设置异常向量(Exception Vector)。
       (3)设置CPU的速度、时钟频率及中断控制寄存器。
       (4)初始化内存控制器 。
       (5)将ROM中的程序复制到RAM中。
       (6)初始化堆栈 。
      















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