ＡＲＭ平臺(tái)下Ｕ－Ｂｏｏｔ的移植

摘要：該文介紹了U-Boot的頂層目錄結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，并以S3C2410為例子說明了U-Boot在ARM平臺(tái)下的移植。

關(guān)鍵詞：ARM平臺(tái)；U-Boot移植

中圖分類號：TP316文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2009)04-0837-02

Transplanting of U-Boot under the ARM Platform

FENG Zhong-ling1， TONG Ying-hua2

(1.Department of Physics，Qinghai Normal University， Xining 810008， China; 2.Department of Computer， Qinghai Normal University， Xining 810008， China)

Abrstract: In this paper， U-Boot top-level directory structure and its characteristics are discriped， and the transplanting of U-Boot in the ARM platform be showed for the S3C2410 as special examples.

Key words: ARM platform; U-Boot transplanting

1 引言

Bootloader是嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前的一段程序，它類似于PC機(jī)中的BIOS程序，可以完成硬件的初始化，并建立內(nèi)存空間的映射圖的功能，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的狀態(tài)，為最終調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)核做好準(zhǔn)備，是嵌入式系統(tǒng)中非常重要的一部分，也是系統(tǒng)運(yùn)行工作的必要組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中常見的Bootloader有：VIVI、Blob、RedBoot、ARMboot、U-Boot等。本文將對U-Boot及其在ARM平臺(tái)下的移植作較詳細(xì)的介紹。

2U-boot工程簡介

最早，德國DENX軟件工程中心的Wolfgang Denk基于8xxrom的源碼創(chuàng)建了PPCBOOT工程，并且不斷添加處理器的支持。后來，Sysgo Gmbh把ppcboot移植到ARM平臺(tái)上，創(chuàng)建了ARMboot工程。然后以PPCBOOT工程和ARMboot工程為基礎(chǔ)，創(chuàng)建了U-Boot工程。

現(xiàn)在U-Boot已經(jīng)能支持PowerPC、ARM、X86、MIPS體系結(jié)構(gòu)的上百種開發(fā)板，已經(jīng)成為功能最多、靈活性最強(qiáng)并且開發(fā)最積極的開放源代碼Bootloader。目前仍由DENX的Wolfgang Denk維護(hù)。

U-Boot的源碼包可以從http://sourceforge.net/project/u-boot下載，還可以訂閱該網(wǎng)站活躍的U-Boot Users郵件論壇，這個(gè)郵件論壇對于U-Boot的開發(fā)和使用都很有幫助。

3U-Boot源碼結(jié)構(gòu)

U-Boot源程序包在頂層目錄下有18個(gè)子目錄，分別存放和管理不同的源程序。這些目錄中所要存放的文件有其規(guī)則，可以分為三類：

第一類目錄與處理處理器體系結(jié)構(gòu)或者開發(fā)板硬件直接相關(guān)；

第地類目錄是一些通用的函數(shù)或者驅(qū)動(dòng)程序；

第三類目錄是U-Boot的應(yīng)用程序、工具或者文檔。

表1列出了U-Boot頂層目錄下各級目錄存放原則。

U-Boot的源代碼包含對幾十種處理器、數(shù)百種開發(fā)板的支持?？墒菍τ谔囟ǖ拈_始板，配置編譯過程只需其中的部分程序。

4 ARM平臺(tái)下的U-Boot移植

移植需在事先已建立好硬件開發(fā)環(huán)境并在PC上安裝好針對ARM的交叉編譯工具的情況下進(jìn)行。

在移植前，首先需要先分析一下U-Boot已經(jīng)支持的開發(fā)板，為了使U-Boot支持新的開發(fā)板，一種簡便的做法是在U-Boot已經(jīng)支持的開發(fā)板中選擇一種和目標(biāo)板接近的，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，選擇的原則是：首先處理器相同，其次處理結(jié)構(gòu)相同，然后是以太網(wǎng)等外圍接口。這里具體以S3C2410 arm920t處理器為例，具體分析其移植過程。

U-Boot-1.1.2版本已支持S3C2410，移植主要步驟如下：

4.1 下載U-Boot包并解壓到指定目錄

$ cd/u-boot

$ tarjxvfu-boot-1.1.2.tar.bz2

$ cdu-boot-1.1.2

4.2 配置Makefile文件

1) 在Makefile中修改交叉編譯工具鏈前綴CROSS_COMPILE：

CROSS_COMPILE = arm–linux–

2) 修改Makefile文件，開發(fā)板添加新的配置選項(xiàng)，使用已有的配置項(xiàng)目為例。

smdk2410_config : unconfig

@ . /mkconfig $(@ : _config = )armarm920tNULLs3c2410

參考上面兩行，添加下面兩行。

s3c2410_config : unconfig

@ . /mkconfig $(@ : _config = )armarm920tNULLS3C2410

4.3 移植U-Boot-1.1.2支持開發(fā)板

1) 在board目錄中建立s3c2410目錄，并復(fù)制smdk2410目錄中的內(nèi)容。

$ cpsmdk2410/* s3c2410

并將部分文件重命名。如下：

board/s3c2410/config.mk

board/s3c2410/flash.c

board/s3c2410/s3c2410.c

board/s3c2410/Makefile

board/s3c2410/memsetup.S

board/s3c2410/u-boot.lds

2) 為開發(fā)板添加新的配置文件，再修改。

$ cpinclude/configs/smdk2410.h include/configs/s3c2410.h

如果是為一顆新的CPU移植，還要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的目錄存放CPU相關(guān)的代碼。

4.4 配置開發(fā)板

$ make s3c2410_config

4.5 編譯U-Boot

$ make

執(zhí)行make命令，編譯成功可以得到U-Boot映像。有些錯(cuò)誤是跟配置選項(xiàng)有關(guān)系的，通常打開一些功能選項(xiàng)會(huì)帶來一些錯(cuò)誤，一開始可以盡量跟參考板配置相同。

4.6 添加驅(qū)動(dòng)或者功能選項(xiàng)

在能編譯通過的基礎(chǔ)上，還要實(shí)現(xiàn)U-Boot的以太網(wǎng)接口，F(xiàn)lash擦寫等。

4.7 調(diào)試U-Boot源代碼

直到U-Boot在開發(fā)板上正常啟動(dòng)。

4.8 通過JTAG 電纜將目標(biāo)板與計(jì)算機(jī)并口連接

燒寫U-Boot到flash，燒寫完成后，復(fù)位實(shí)驗(yàn)板，串口終端就會(huì)顯示U-Boot的啟動(dòng)信息。

5 結(jié)束語

本文較為詳細(xì)地介紹了U-Boot源代碼構(gòu)成，以及為開發(fā)者提供了在ARM平臺(tái)下移植U-Boot的過程與方法，在移植過程中強(qiáng)調(diào)其可操作，步驟清晰，對嵌入式系統(tǒng)的Bootloader開發(fā)有重要的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

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