U-BOOT移植心得-电子工程世界

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最近跑完裸机之后，便开始跑系统，但想着裸机与系统之间隔着个Bootloader，反正以前也没怎么深入研究，便说花一到两周时间来搞搞U-BOOT。

参考了fzb和赵春江两位大牛的，也研究了2010.06版本的和2011.06版本两个经典版本，也对比了TQ（我买的板是天嵌的）自己写的U-BOOT，学到了不少，也发现了很多东西，以下便记录以下自己的心得吧，以便以后可以自己参考下。

U-BOOT的两个阶段启动过程：（2010.06经典版来说）

第一阶段：start.S的路径位于archarmcpuarm920t这段汇编代码一般被称作第一阶段初始化代码。主要作用是初始化运行环境；初始化内存；重新放置UBOOT代码到内存中；跳入到内存中执行第二段初始化代码

1、关闭开门狗，屏蔽所有中断

2、设置分频比

3、 bl cpu_init_crit() 关MMU，初始化内存

bl lowlevel_init() 配置内存，修改内存刷新率参数等

4、 relocate 判断当前代码是在NORFLASH还是RAM

copy_loop循环将FLASH代码复制至RAM中

5、 stack_setup 栈设置

clear_bss _bss_start到_bss_end之间的数据清0

6、 ldr pc , start_armboot 跳转到第二阶段

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第二阶段：board.c的路径位于arch/arm/lib/board.c，这段代码为U-BOOT的第二阶段初始化代码。主要作用是初始化两个重要数据结构，对SDRAM的内存分配设置，对各种需要用到的外设进行初始化，最后循环跳入main_loop()函数

二阶段start_armboot分为board_init_f 和 board_init_r两部分

先执行的board_init_f部分：

1、为gd数据结构分配地址，并清零

2、执行init_fnc_ptr函数指针数组中的各个初始化函数，如下

board_early_init_f , timer_init , env_init init_baudrate serial_init

console_init_f display_banner dram_init

3、A、分配SDRAM高64KB为TLB，用于U-BOOT

B、分配SDRAM下一单元为U-BOOT代码段，数据段，BSS段

（这里插一句，原来BSS段是用来存放未初始化的全局变量与静态变量）

C、接着开辟malloc空间，存bd , gd , 3个字大小的异常堆空间

4、将relorate的地址值赋给gd结构体相应变量（2011.06版本的，用于返回start.S）

后执行的board_init_r部分：

1、对gd , bd 数据结构赋值初始化

2、各种外设初始化：

初始化NORFLASH, NANDFLASH, 初始化ONENAND FLASH

初始化环境变量初始化PCI 设置IP地址初始化各类外设:IIC、LCD、键盘、USB 初始化控制台建立IRQ中断堆栈初始化以太网

初始化跳转表（定义了U-Boot中基本的常用函数库）。。这不算外设

3、一个死循环执行 main_loop()函数

/**********************************

两个版本的U-BOOT启动对比：

************************************/

其实在总体上都差不多，只不过相对于经典版（2010.06版），新版之后都变恶心了

主要有这样的区别：

1、原版本第一阶段的第5步栈设置被放到第4步relorate前（这个没什么）

2、原版第二阶段的board_init_f被放到第一阶段第4步relorate前，就是说执行完

stack_setup栈设置后变进入了第二阶段的部分初始化，然后通过4、将relorate的地址值赋给gd结构体相应变量（2011.06版本的，用于返回start.S）又返回来第一阶段。。。感觉新版改后很乱，很没条理（开源的每年改，就是烦呀，哈哈）

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以下列出两个阶段可能要用到的函数的路径，方便以后找：(按2011.06版本)

一阶段：

lowlevel_init函数，它是在board/samsung/smdk2410目录下的lowlevel_init.s文件中定义

二阶段：

gd是一个保存在ARM的r8寄存器中的gd_t结构体的指针，它是在/include/asm目录下的global_data.h文件内被定义的

bd结构体的数据原型为bd_t数据结构，它表示的是“板级信息”结构体，它是在/include/asm目录下的u-boot.h文件中定义的。

init_fnc_ptr函数指针数组中的各个初始化函数：

board_early_init_f函数在board/samsung/smdk2410目录下的smdk2410.c文件内timer_init函数在arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0目录下的timer.c文件内

env_init函数在common目录下的env_flash.c文件内

init_baudrate函数在arch/arm/lib目录下的board.c文件内

serial_init函数在drivers/serial目录下的serial_s3c24x0.c文件内，在include/configs/smdk2410.h中定义了CONFIG_S3C24X0_SERIAL

console_init_f函数在common目录下的console.c文件内

display_banner函数在arch/arm/lib目录下的board.c文件内

dram_init函数在board/samsung/smdk2410目录下的smdk2410.c文件内

各种外设的初始化：

flash_init函数是在drivers/mtd目录下的cfi_flash.c文件内（因为include/configs/smdk2410.h中定义了CONFIG_FLASH_CFI_DRIVER）

nand_init函数是在divers/mtd/nand目录下的nand.c文件内定义的

env_relocate函数是在common目录下的env_common.c文件中定义的

stdio_init ()在common目录下的stdio.c文件中定义的

jumptable_init ()在common目录下的exports.c文件中定义的

console_init_r ()是在common目录下的console.c文件中定义的

interrupt_init () enable_interrupts ()都是在arch/arm/lib目录下的interrupts.c文件中定义

eth_initialize()函数是在net目录下的eth.c文件的第209行至第298行定义的

main_loop()在common目录下的main.c文件内定义的

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天嵌与自己移植的U-BOOT的差别分析和领悟

先列出天嵌公司里研发人员写的和我们自己移植（小移植）的最大不同：

对比了一下，发现最大的不同在于common/main.c文件中，即在两阶段启动过程基本一样

不同点：（行数按天嵌版本的）

abortboot()函数（在main_loop()中被调用）

Ln239: printf ( “ Press Space key to Download Mode ! ” ) ;

Ln303 :在检测是否 a key press 时,加入了显示LOGO程序：embedsky_tq_logo();

main_loop()函数

Ln 381: LCD初始化程序

Ln481 :分支选择下载 OR 加载模式：if ( BootFrmNORFLASH() )

run_command (“menu”,0 );

else

{

Printf (“ Booting Linux ”);

run_command (“boot_zImage”,0 );

}

解析一下：

前面几点都是关于LCD和LOGO显示的不多说（因为自己移植是没弄到LCD的移植）

说一下main_loop()函数中Ln481 :分支选择下载 OR 加载模式

首先，run_command 这个是执行命令函数，一看名字就知道，也是在/common/main.c中定义的

说说最重要的“menu”和“boot_zImage”吧

1、 If从NORFLASH进行启动，则为下载模式，则执行menu()这个函数，在/common/cmd_menu.c中定义

打开cmd_menu.c文件会发现，里面都是一些串口选项列表，我们打开2440电源发现的下载列表都是从 main_menu_usage()函数中打印出来的，而选择的项又通过menu_shell()通过控制台执行各种我们的选项，每个选项的如何执行过程都列得很清楚，感觉就像跑裸机时，自己按照fzb的串口控制台弄出来一样

2、 Else 从NANDFLASH进行启动，则为加载模式，进行LINUX系统的配置和启动。

在lib_arm /boot_zImage.c 文件：里的boot_zImage( )函数

函数执行的内容大概如下：

1、 copy kernel image

2、setup linux parameters

3、get machine type

4、GO -> call-linux

对比后的一些感悟：

虽说自己也跟着移植过U-BOOT，也能建立自己的板级支持包，能实现基本的串口控制台，NAND OR NOR FLASH，DM9000网络，JFFS2文件系统等基本功能，但比起天嵌这个，能下载和加载模式，还是有很多不足

所以说，自己移植只是感觉其中的方法，领悟之后还是在天嵌的基础上再加进一步移植吧，感觉没必要从头到尾都自己搞一遍，方法懂了，框架熟悉了就好

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移植过程的一个简单举例：

因为移植很多都是基于smdk2410来改的，首先要对2410和2440的区别有一定了解，再者就是自己在裸机上是编写过改外设的驱动的，这样移植起来就比较舒服，不会说什么都跟着做，感觉很虚，学不到东西。

就举让U-BOOT支持NANDFLASH的读写

1、先是在总的宏定义头文件中加上你外设所需的宏定义

总的宏定义路径为 /include /configs / XX.h/ (最后这个.h文件一般是以板的名称命名)

添加宏定义，如：#define CONFIG_NAND_BASE 0

。。。等等

那怎么知道添加什么宏定义呢？一般来说看对外设初始化函数，和U-BOOT二阶段启动函数要用到哪些就定义哪些。。。

2、改相应的初始化函数:如board_nand_init函数和s3c2440_hwcontrol函数

因为U-BOOT里初始化函数基本基于2410的，而2440的NAND配置参数和它不同，需要改部分地方

3、添加初始化函数到第二阶段board_init_r处，一般来说基本外设都已添加了，看你是否定义宏来让其编译这函数

移植一些规律总结：

其实多移植几次就会发现，UBOOT的移植修改还是遵循着一定的规律。即是先在配置头文件中打开相关宏定义支持，在到板级初始化（一般是第二阶段初始化过程）代码中添加需要支持功能的初始化函数。

如果初始化函数对应的板版本不兼容或不存在，就要自己编写了。

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最后，说说U-BOOT的编译吧

说到编译，建议去看《从庖丁解牛说uboot如何编译》，说得很好。

而说到编译的执行过程，建议看看

http://hi.baidu.com/serial_story/blog/item/871fc30311670783d53f7c74.html

《详细分析make uboot 最后的编译链接的具体执行过程》

最后谈谈编译不通过的问题，如果是内部自己程序出错，可以通过提示信息查出

如果是出现ERROR一百多个，或者什么arm-linux-ld的问题，那应该是编译器版本不兼容问题，建议换换新的版本或更旧的版本再试试。

好，到这里算是可以继续下一步系统的移植和驱动的编写了，而最近503的肥仔说想了个有关投影仪与摄像头的项目想做，刚好我对图像处理这方面比较感兴趣，而且觉得他创意很好

可能去做了哦，GO

头很晕，歇几天啦~~

关键字：U-BOOT 移植心得引用地址：U-BOOT移植心得

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