U-boot移植的一般步骤[原创]

    对于刚开始接触u-boot移植的人来说，拿来u-boot的源代码不知如何下手，下面结合我的移植经验，针对u-boot移植的一般步骤做一个详细的说明。

 

一、Bootloader的基本概念

在开始移植之前，先说一下Bootloader的功能以及作用，以便对整个u-boot移植过程思路更清晰。Bootloader类似与计算机的BIOS，是芯片复位后进入操作系统前执行的代码，主要完成有硬件启动到操作系统启动的过度（即Boot和Loader功能的组合）；完成系统的初始化，加载引导自身和嵌入式操作系统；为操作系统提供基本的运行环境，如初始化话处理器、对战、存储器等。由于Bootloader的实现依赖于处理器的体系结构，因此大多数Bootloader都分为两部分：依赖于处理器体系结构的代码，通常放在第1步，用汇编语言来实现。第2步通常用C语言来实现较为复杂的功能，而且由于C语言的硬件体系结构无关性，使得代码具有很好的可读性和移植性。

 

第1步执行的先后顺序：硬件设备初始化，包括中断、看门狗、CPU时钟频率等初始化；为加载Bootloader的第2步准备内存空间，即存储器的初始化；为了加快代码的执行效率，拷贝Bootloader的第2步到SDRAM上执行；堆栈的初始化；跳到第2步的C语言入口点。

 

第2步执行的先后顺序：初始化本阶段要使用的硬件设备，包括串口、Flash、I/O端口、网络等初始化；检测系统内存映射（Memory Map）；将Kernel映像从Flash读到SDRAM中；向内核传递参数以及启动内核。

 

二、u-boot移植步骤详解

 好了，对Bootloader有了了解之后，我们就开始u-boot的移植。

1、在移植之前，先建立好与自己开发板相关的配置文件，这些文件都放在board目录下，该目录下的每个目录都对应一个开发板，例如我们的开发板为utu2440，但board下并没有2440的配置文件，则我们需要新建一个目录，命名为utu2440，因为2440与2410的区别不大，我们可以以board目录下的smdk2410作为模版建立我们开发板的配置文件，靠配board/smdk2410下的所有文件到我们刚才新建的utu2440目录下，把刚才拷贝的smdk2410.c修改为utu2440.c，并修改board/utu2440/Makefile，把smdk2410.o改名为utu2440.o。

 

2、建立头文件，它定义了全局的宏定义等，刚才我们使用了smdk2410作为模版，现在我们也是用smdk2410作为模版建立头文件，拷贝include/configs/smk2410.h到include/configs/utu2440.h，并针对不同的需要添加或减少宏的定义。

 

3、修改u-boot根目录的Makefile，为utu2440建立编译选项，也是仿照smdk2410。

 

4、测试编译，make distclean、make utu2440、make，如果编译成功，则进行下面的代码修改步骤。

 

5、移植前的工作已经准备好了，下面我们可以开始代码的修改。u-boot运行后，就跳到start_code:里开始执行指令，而这些指令都在cpu/cpu platform /start.S文件中，很明显，这是一个汇编语言的源代码，前面说过，Bootloader的第1阶段都是用汇编语言写的，而它的作用就是硬件的初始化和拷贝自身。正好start.S就完成了这些功能，所以我们第一个修改的文件就是start.S，这个文件修改的部分不多，要修改的就是中断的初始化和cpu的时钟频率；接着u-boot通过bl cpu_init_crit跳到cpu的初始化代码里，然后在cpu_init_crit：里通过bl lowlevel_init跳到存储器的初始化代码处，该代码位于board/cpu platform/lowlevel_init.S里，在lowlevel_init.S文件里，我们要根据开发板的内存区的配置情况来修改。好了，在正确配置完cpu和内存区后，u-boot就要把自身拷贝到SDRAM里执行，如果是NOR Flash，则直接使用relocate:标号里的代码即可完成代码的重定向。如果是Nand Flash，则需要就该start.S加入Nandboot功能完成代码的重定向。到此，Bootloader的第1阶段就完成了，接着u-boot就通过ldr pc, _start_armboot跳到Bootloader的第2阶段的C代码处执行。该函数在/lib_arm/board.c中定义，该文件就实现了Bootloader的第2阶段的功能，在board.c中开始初始化本阶段需要的硬件，通过顺序执行init_sequence数组中的初始化函数来完成。

 

init_sequence[]数组保存着基本的初始化函数指针。这些函数名称和实现的程序文件在下列注释中。

 

init_fnc_t *init_sequence[] = {

       cpu_init, /* 基本的处理器相关配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */

       board_init, /* 基本的板级相关配置 -- board/utu2440/utu2440.c */

       interrupt_init, /* 初始化例外处理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */

       env_init, /* 初始化环境变量 -- common/cmd_flash.c */

       init_baudrate, /* 初始化波特率设置 -- lib_arm/board.c */

       serial_init, /* 串口通讯设置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */

       console_init_f, /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */

       display_banner, /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */

       dram_init, /* 配置可用的RAM -- board/utu2440/utu2440.c */

       display_dram_config, /* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */

       NULL,

};

 

在这些函数中，我们通过针对性的对这些函数进行修改就可以。

 

由于刚才我们是用smdk2410来做模版的，我们还需在各文件中添加"CONFIG_S3C2440"，使得原来s3c2410的代码可以编译进来。我们可以通过搜索"CONFIG_S3C2410"，在搜索到的文件中添加“CONFIG_S3C2440”定义即可。好了，编译后u-boot就可以引导内核了。至于u-boot的扩展功能，如Nand Flash读写，网卡的支持，大家可以按不同需要添加。