mini2440系统移植篇之u-boot分析 -
[导读]1.Bootloader概念系统上电后，需要一段程序来初始化重要的硬件，有些程序是固化在固件firmwware上的，如PC的BIOS。然后是Bootloader，如PC上的GRUB。对于嵌入式系统来说，一般只有Bootloader，它负责初始化内核运行的
1.Bootloader概念
本文引用地址: http://www.21ic.com/app/mcu/201808/784718.htm
系统上电后，需要一段程序来初始化重要的硬件，有些程序是固化在固件firmwware上的，如PC的BIOS。然后是Bootloader，如PC上的GRUB。对于嵌入式系统来说，一般只有Bootloader，它负责初始化内核运行的硬件环境，如内存，然后调用操作系统内核。一般最终产品它只需要启动内核就足够了，为了方便开发，还可以增强Bootloader功能，比如网络功能，通过网络下载文件，烧写文件到Flash中。
2.嵌入式系统结构
嵌入式系统一般包含4部分。
1、引导加载程序，包括固化在固件的boot代码（可选）和Bootloader。
2、Linux内核
3、文件系统，包括根文件系统和其他挂载的文件系统。从某方面说，Android也属于嵌入式，只是它的文件系统比较庞大，比QT漂亮而已。
4、用户应用程序，就是如计数器之类的应用。
3.U-Boot
U-Boot全称UniversalBootLoader，即通用Bootloader。确实，现在很多公司的bootloader都采用u-boot，基本上成为标准。u-boot可以看成是一个大型的裸机程序，它的优点是集成了很多好用的工具，命令，支持很多平台。
4.U-Boot配置
4.1.Makefile
u-boot要经过配置、编译、连接过程。先说配置，从readme文件可以知道，要使用开发板board/
hyq2440_config:unconfig
@$(MKCONFIG)$(@:_config=)armarm920thyq2440samsungs3c24x0
unconfig是一些清理事情，不重要，根据makefile目标依赖命令的原理，分析一下@$(MKCONFIG)$(@:_config=)armarm920thyq2440samsungs3c24x0
做了什么事情。makefile的前面定义了MKCONFIG:=$(SRCTREE)/mkconfig，STRTREE就是当前目录，所以MKCONFIG就是源码根目录下的mkconfig。$(@:_config=)展开就是hyq2440_config。所以就变成
mkconfighyq2440armarm920thyq2440samsungs3c24x0
$0$1$2$3$4$5$6
4.2.mkconfig
进入mkconfig看看干了什么事情。
4.2.1.确定开发板名称BOARD_NAME
["${BOARD_NAME}"]||BOARD_NAME="$1"。定义了BOARD_NAME=hyq2440。
4.2.2.创建平台相关的头文件链接
ln-s${SRCTREE}/include/asm-$2asm。创建链接ln-sasm-armasm。
ln-s${LNPREFIX}arch-$6asm-$2/arch。创建链接ln-sarch-s3c24x0asm-arm/arch
4.2.3.创建顶层makefile包含的文件include/config.mk
echo"ARCH=$2">config.mk
echo"CPU=$3">>config.mk
echo"BOARD=$4">>config.mk
则config.mk配置文件内容为：
ARCH=arm
CPU=arm920t
BOARD=hyq2440
VENDOR=samsung
SOC=s3c24x0
4.2.4.创建开发板相关头文件config.h
echo"#include
echo"#include">>config.h
>config.h表示新建文件
/*Automaticallygenerated-donotedit*/
#include
#include
从配置中可以知道，如果在board新建一个开发板
4.3.配置文件
1、这个文件主要用来定制u-boot的功能，比如：
/*----------------------------------体系配置----------------------------------*/
#defineCONFIG_ARM920T 1 /*ThisisanARM920TCore */
#define CONFIG_S3C2440 1 /*inaSAMSUNGS3C2440SoC*/
#define CONFIG_HYQ2440 1 /*inaHYQ2440Board*/
/*---------------------------------内存配置--------------------------------------*/
#defineCONFIG_NR_DRAM_BANKS 1 /*wehave1bankofDRAM*/
#definePHYS_SDRAM_1 0x30000000/*SDRAMBank#1*/
#definePHYS_SDRAM_1_SIZE 0x04000000/*64MB*/
/*--------------------------------NorFlash驱动配置-----------------------------*/
#definePHYS_FLASH_1 0x00000000/*FlashBank#1*/
#defineCONFIG_SYS_FLASH_BASE PHYS_FLASH_1
#defineCONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS 1 /*maxnumberofmemorybanks*/
#defineCONFIG_AMD_LV160B 1
#definePHYS_FLASH_SIZE 0x00200000/*2MB*/
#defineCONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT (35) /*maxnumberofsectorsononechip*/
#defineCONFIG_SYS_FLASH_ERASE_TOUT (5*CONFIG_SYS_HZ)/*TimeoutforFlashErase*/
#defineCONFIG_SYS_FLASH_WRITE_TOUT (5*CONFIG_SYS_HZ)/*TimeoutforFlashWrite*/
需要哪些代码有效，就开启响应的宏。
5.U-Boot编译链接
先编译u-boot，从编译的log反过来看u-boot编译链接过程。
cd/home/share/hyq-u-boot-2009.11/trunk/hyq-u-boot
&&
arm-linux-ld-Bstatic-Tu-boot.lds-Ttext0x33f80000
$UNDEF_SYMcpu/arm920t/start.o
--start-group
lib_generic/libgeneric.a
lib_generic/lzma/liblzma.a
lib_generic/lzo/liblzo.a
cpu/arm920t/libarm920t.a
cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a
lib_arm/libarm.afs/cramfs/libcramfs.a
fs/fat/libfat.afs/fdos/libfdos.a
fs/jffs2/libjffs2.a
fs/reiserfs/libreiserfs.a
fs/ext2/libext2fs.a
fs/yaffs2/libyaffs2.a
fs/ubifs/libubifs.a
net/libnet.a
disk/libdisk.a
drivers/bios_emulator/libatibiosemu.a
drivers/block/libblock.a
drivers/dma/libdma.a
drivers/fpga/libfpga.a
drivers/gpio/libgpio.a
drivers/hwmon/libhwmon.a
drivers/i2c/libi2c.a
drivers/input/libinput.a
drivers/misc/libmisc.a
drivers/mmc/libmmc.adrivers/mtd/libmtd.a
drivers/mtd/nand/libnand.a
drivers/mtd/onenand/libonenand.a
drivers/mtd/ubi/libubi.a
drivers/mtd/spi/libspi_flash.a
drivers/net/libnet.a
drivers/net/phy/libphy.a
drivers/net/sk98lin/libsk98lin.a
drivers/pci/libpci.a
drivers/pcmcia/libpcmcia.a
drivers/power/libpower.a
drivers/spi/libspi.a
drivers/rtc/librtc.a
drivers/serial/libserial.a
drivers/twserial/libtws.a
drivers/usb/gadget/libusb_gadget.a
drivers/usb/host/libusb_host.a
drivers/usb/musb/libusb_musb.a
drivers/usb/slave/libusb_slave.a
drivers/video/libvideo.a
drivers/watchdog/libwatchdog.a
common/libcommon.a
libfdt/libfdt.a
api/libapi.a
post/libpost.a
board/samsung/hyq2440/libhyq2440.a
--end-group/home/share/hyq-u-boot-2009.11/trunk/hyq-u-boot/lib_arm/eabi_compat.o
-L/usr/local/arm/4.3.2/bin/../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.3.2/armv4t
-lgcc-Mapu-boot.map-ou-boot
arm-linux-objcopy-Osrecu-bootu-boot.srec
arm-linux-objcopy--gap-fill=0xff-Obinaryu-bootu-boot.bin
从编译log看出，使用链接脚本u-boot.lds来编译，最后生成的起始地址是0x33f80000，把各个平台和驱动下面的libxxx.a链接进来，最后生成u-boot.bin二进制文件。链接脚本对应的是cpu体系下各自的u-boot.lds，
5.1.链接脚本
SECTIONS
{
.=0x00000000;
.=ALIGN(4);
.text:
{
cpu/arm920t/start.o (.text)
board/samsung/hyq2440/lowlevel_init.o (.text)
board/samsung/hyq2440/nand_read.o (.text)
*(.text)
}
.=ALIGN(4);
.rodata:{*(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*)))}
.=ALIGN(4);
.data:{*(.data)}
.=ALIGN(4);
.got:{*(.got)}
.=.;
__u_boot_cmd_start=.;
.u_boot_cmd:{*(.u_boot_cmd)}
__u_boot_cmd_end=.;
.=ALIGN(4);
__bss_start=.;
.bss(NOLOAD):{*(.bss).=ALIGN(4);}
_end=.;
}
链接脚本指定镜像中代码段text，只读数据段rodata，全局初始化数据区data，u-boot命令和全局未初始化数据区bss的排列位置。并且知道，第一段代码是cpu/arm920t/start.o，对应目录下的汇编文件start.S。
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