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U-Boot在S3C2410上的移植

来源:电子设计应用2006.12.01阅读 3620

  引言
  U-Boot是用于初始化目标板硬件,为嵌入式操作系统提供目标板硬件配置信息,完成嵌入式操作系统装载、引导和运行的固件程序。它能够将系统的软硬件紧密衔接在一起。S3C2410是三星公司的一款基于ARM920T核的嵌入式通用处理器。本文将详细介绍U-Boot在S3C2410开发板上的移植与运行。

  U-BOOT简介
  U- Boot支持ARM、PowerPC等多种架构的处理器,也支持Linux、NetBSD和VxWorks等多种操作系统。它提供启动加载和下载两种工作模式。启动加载模式也称自主模式,一般是将存储在目标板Flash中的内核和文件系统的镜像装载到SDRAM中,整个过程无需用户的介入。在使用嵌入式产品时,一般工作在该模式下。工作在下载模式时控制工程网版权所有,目标板往往受外设(一般是PC机)的控制控制工程网版权所有,从而将外设中调试好的内核和文件系统下载到目标板中去。U- Boot允许用户在这两种工作模式间进行切换。通常目标板启动时,会延时等待一段时间,如果在设定的延时时间范围内控制工程网版权所有,用户没有按键,U-Boot就进入启动加载模式。

  开发板的主要配置包括三星ARM9处理器S3C2410、1个

串口和JTAG接口,晶振为12MHz,系统主频为 200MHz。另外,开发板上还包括1片4M×16位数据宽度的Flash,地址范围为0x01000000~0x01800000和2片8M×16位数据宽度的SDRAM,地址范围为0x30000000~0x32000000。Flash使用了2410处理器的BANK0单元,由于2410中地址是循环映射的,因而0x01000000?和0x0地址等同。

  在本系统中,U-Boot的主要功能包括:建立和初始化RAM;初始化一个串口;检测机器的体系结构,传递MACH_TYPE_xxx的值(SMDK2410)给内核;建立内核的标记列表(tagged list);调用内核镜像。

  U-Boot移植步骤
  为了使U-Boot支持新的开发板,一种简便的做法是在U-Boot已经支持的开发板中选择一种和目标板接近的,并在其基础上进行修改。代码修改的步骤如下:
  1)在board目录下创建smdk2410目录,添加smdk2410.c、flash.c、memsetup.s、u-boot.lds和config.mk等;
  2)在cpu目录下创建arm920t目录,主要包含start.s、interrupts.c、cpu.c、serial.c和speed.c等文件;
  3)在include/configs目录下添加smdk2410.h,它定义了全局的宏定义等;
  4)修改u-boot根目录下的Makefile文件:
smdk2410_config:unconfig@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410
  5)运行make smdk2410_config,如果没有错误,就可以开始进行与硬件相关的代码移植工作。由于这部分代码与硬件紧密相关CONTROL ENGINEERING China版权所有,所以要熟悉开发板的硬件配置,可参考各芯片的用户手册。
     
  U-Boot启动过程
  U-Boot的启动过程可以分成3个阶段。首先在Flash中运行汇编程序,将Flash中的启动代码部分复制到SDRAM中,同时创造环境准备运行C 程序;然后在SDRAM中执行,对硬件进行初始化;最后设置内核参数的标记列表,复制镜像文件,进入内核的入口函数。

  1) 程序首先在Flash中运行CPU入口函数/cpu/arm920t/start.s。具体工作包括:设置异常的入口地址和异常处理函数;配置PLLCON寄存器,确定系统的主频;屏蔽看门狗和中断;初始化I/O寄存器;关闭MMU功能;调用/board/smdk2410中的memsetup.s,初始化存储器空间,设置刷新频率;将U-Boot的内容复制到SDRAM中;设置堆栈的大小,ldr pc, _start_armboot。

  board/s3c2410中config.mk文件(TEXT_BASE=0x31F00000)用于设置程序编译连接的起始地址控制工程网版权所有,在程序中要特别注意与地址相关指令的使用。

  当程序在Flash中运行时,执行程序跳转时必须要使用跳转指令,而不能使用绝对地址的跳转(即直接对PC操作)。如果使用绝对地址,那么,程序的取指是相对于当前PC位置向前或者向后的32MB空间内,而不会跳入SDRAM中。

  2) 程序跳转到SDRAM中执行/lib_arm/board.c中的start_armboot()函数。该函数将完成如下工作:
*设置通用端口rGPxCON;rGPxUP;设置处理器类型gd->bd->bi_













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