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2008-10-15 16:28:52
摘 要：BootLoader（引导装载程序）是系统软件开发的第一个环节，它把操作系统和硬件平台衔接在一起，对于系统的后续软件开发十分重要，在整个开发中也占有相当大的比例。U-BOOT是当前比较流行、功能强大的BootLoader，可以支持多种体系结构。LH7A400是Sharp公司生产的一款基于922T内核的32位RISC芯片，本文详细介绍U-BOOT的功能、特点以及在LH7A400处理器上的移植过程。
关键词：BootLoader U-BOOT移植 LH7A400 922T
引 言：
本文以U-BOOT为例，介绍了如何在ARM9开发板上移植BootLoader的过程。LH7A400学习板是旋极公司推出的一款高性能嵌入式开发板，其采用的处理器LH7A400是Sharp公司生产的一款基于ARM922T内核的32位RISC芯片。该芯片集成了高性能的32位RISC处理器核922T（运算速度200MHz，总线速度100MHz） ，能使处理速度达到每秒220百万条指令（MIPS），能耗为1.33mW/MIPS，可以在低电压状态下工作（核心1.8V，输入/输出3.3 V），片内带有锁相回路（PLL）和低能耗核心。此外该芯片还包括： 16KB 高速缓存（Cache）， 器管理单元（MMU）， 80KB 静态器（SRAM）， 彩色液晶显示控制器（LCD）， 直接存储控制器（10通道DMA）， 异步串行口控制器（UART）， 同步串行口控制器（SSP）， PCMCIA控制器， AC97声音控制器， 智能卡控制器， 多媒体卡控制器， 电池控制器， USB控制器和时钟/供电管理器。值得一提的是，LH7A400是一款宽温芯片，其工作温度范围为-40℃～+85℃（降低时钟频率），可广泛应用于无线手持设备、智能电话、PDA、家庭娱乐控制器、PocketPC及各种工控设备。
该学习板还包括如下硬件：由2片16位Flash （32MB）和2片16位的SDRAM（64M）构成32位宽的高速存储器结构；10/100M自适应网络芯片DM9000；Sharp 3.5‘TFT LCD彩屏；触摸屏；USB Host/Device；CF卡插槽；全功能JTAG接口等。
1 U-BOOT简介U-BOOT是由德国的工程师Wolfgang Denk从8XXROM代码发展而来的，它支持很多处理器，比如PowerPC、、MIPS和x86.目前，U-BOOT源代码在sourceforge网站的社区中，Internet上有一群自由开发人员对其进行维护和开发，它的项目主页是的最新版本源代码可以在Sourceforge的CVS中匿名获得。
#cvs -d：pserver：：/cvsroot/U-BOOT login #cvs -z6 -d：pserver：：/cvsroot/U-BOOT \ co -P modulename 1.1 U-BOOT源代码目录结构◆ board：和一些已有开发板有关的文件，比如Makefile和u-boot.lds等都和具体开发板的硬件和地址分配有关。
◆ common：与体系结构无关的文件，实现各种命令的C文件。
◆ cpu：CPU相关文件，其中的子目录都是以U-BOOT所支持的CPU为名，比如有子目录926ejs、mips、mpc8260和nios等，每个特定的子目录中都包括cpu.c和interrupt.c，start.S.其中cpu.c初始化CPU、设置指令Cache和数据Cache等；interrupt.c设置系统的各种中断和异常，比如快速中断、开关中断、时钟中断、软件中断、预取中止和未定义指令等；start.S是U-BOOT启动时执行的第一个文件，它主要是设置系统堆栈和工作方式，为进入C程序奠定基础。
◆ disk：disk驱动的分区处理代码。
◆ doc：文档。
◆ drivers：通用设备驱动程序，比如各种网卡、支持CFI的Flash、串口和USB总线等。
◆fs：支持文件系统的文件，U-BOOT现在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs.◆ include：头文件，还有对各种硬件平台支持的汇编文件，系统的配置文件和对文件系统支持的文件。
◆ net：与网络有关的代码，BOOTP、TFTP、RARP和NFS文件系统的实现。
◆ lib_arm：与体系结构相关的代码。
◆ tools：创建S-Record格式文件 和U-BOOT images的工具。
1.2 U-BOOT的特点U-BOOT支持SCC/FEC以太网、OOTP/TFTP引导、IP和MAC的预置功能，这一点和其它BootLoader（如BLOB和RedBoot等）类似。但U-BOOT还具有一些特有的功能。
◆ 在线读写Flash、DOC、IDE、IIC、EEROM、RTC，其它的BootLoader根本不支持IDE和DOC的在线读写。
◆ 支持串行口kermit和S-record代码，U-BOOT本身的工具可以把ELF32格式的可执行文件转换成为 S-record格式，直接从串口并执行。
◆ 识别二进制、ELF32、uImage格式的Image，对Linux引导有特别的支持。U-BOOT对Linux 内核进一步封装为uImage.封装如下：#{CROSS_COMPILE}-objcopy -O binary -R.note -R.comment -S vm \ .bin #gzip -9 linux.bin #tools/mkimage -A arm -O linux -T kernel -C gzip -a 0xc0008000 -e\ 0xc0008000 -n “Linux-2.4.20” -d linux.bin.gz /tftpboot/uImage即在Linux内核镜像vmLinux前添加了一个特殊的头，这个头在include/image.h中定义，包括目标操作系统的种类（比如Linux，VxWorks等）、目标CPU的体系机构（比如ARM、PowerPC等）、映像文件压缩类型（比如gzip、bzip2等）、加载地址、入口地址、映像名称和映像的生成时间。当系统引导时，U-BOOT会对这个文件头进行CRC校验，如果正确，才会跳到内核执行。如下所示：WT-9# bootm 0xc1000000 ## Checking Image at 0xc100000 ……
Image Name： Linux-2.4.20 Created： 2004-07-02 22：10：11 UTC Image Type： Linux Kernel Image （gzip compressed）
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