U-Boot-2008.10移植后引导内核（一）(2009-08-15 13:34:17)
U-Boot-2008.10移植后引导内核（一）
U-Boot移植好后就要考虑如何引导内核了（以下介绍的是bootm方式，开发板是友善之臂的mini2440）。所用的U-Boot是前面博文里介绍移植的U-Boot-2008.10 ，内核是mini2440光盘中的kernel-2.6.13。U-Boot引导内核分三步：内核的编译、tftp及启动参数的设置、下载固化。
（一）内核的编译
通常，u-boot为kernel提供一些kernel无法知道的信息，比如ramdisk在RAM中的地址。Kernel也必须为U-boot提供必要的信息，如通过mkimage这个工具（在u-boot代码的tools目录中）可以给zImage添加一个header，也就是使得通常编译的内核zImage添加一个数据头，把添加头后的image通常叫uImage，uImage是可以被U-boot直接引导的内核镜像。那么如何使用mkimage工具而产生uImage的呢？
1. 工具 mkimage
编译U-Boot成功后，在u-boot代码的tools目录中生成一些工具，比如mkimage。将它们复制到/usr/local/bin 目录下，就可以直接使用了。现在我们编译内核需要用到mkimage来生成U-Boot格式的内核映像文件uImage 。复制完成后在终端输入命令" mkimage "并回车，显示关于mkimage的提示信息，表示你现在已经可以使用此命令了:
Usage: mkimage -l image
-l ==> list image header information
mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
-A ==> set architecture to 'arch' //用于指定CPU类型，比如ARM
-O ==> set operating system to 'os' //用于指定操作系统，比如Linux
-T ==> set image type to 'type' //用于指定image类型，比如Kernel
-C ==> set compression type 'comp' //指定压缩类型
-a ==> set load address to 'addr' (hex) //指定image的载入地址
-e ==> set entry point to 'ep' (hex) //内核的入口地址，一般是：image的载入地址+0x40（信息头的大小）
-n ==> set image name to 'name' //image在头结构中的命名
-d ==> use image data from 'datafile' //无头信息的image文件名
-x ==> set XIP (execute in place) //设置执行位置
mkimage [-D dtc_options] -f fit-image.its fit-image
2. 内核修改
友善之臂提供的 kernel-2.6.13 内核中屏蔽了生成 uImage 的规则, 我们要重新打开这一功能，只需要修改几句话（当然也可以用打补丁的方法）。
修改文件 kernel-2.6.13/arch/arm/Makefile ：
# Convert bzImage to zImage
bzImage: zImage
zImage Image xipImage bootpImage aesopk uImage: vmlinux
$(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) MACHINE=$(MACHINE) $(boot)/$@
zinstall install: vmlinux
修改文件 kernel-2.6.13/arch/arm/boot/Makefile ：
export ZRELADDR INITRD_PHYS PARAMS_PHYS
# ghcstop fix
targets := Image zImage xipImage bootpImage aesopk uImage
ifeq ($(CONFIG_XIP_KERNEL),y)
......
quiet_cmd_uimage = UIMAGE $@
cmd_uimage = $(CONFIG_SHELL) $(MKIMAGE) -A arm -O linux -T kernel \
-C none -a $(ZRELADDR) -e $(ZRELADDR) \
-n 'Linux-$(KERNELRELEASE)' -d $< $@
$(obj)/uImage: $(obj)/zImage FORCE
$(call if_changed,uimage)
# @cp -f arch/arm/boot/uImage /korea-dokdo/tftpboot/aesopk # jdh added
@echo ' Image $@ is ready'
#ghcstop fix
$(obj)/Image.gz: $(obj)/Image FORCE
3. 编译
在内核的根目录下执行命令进行编译。如果之前编译过，最好先 make clean 一下。然后 make zImage 生成 zImage 的内核（在此之前别忘了参看说明书装载缺省配置文件）。最后在目录kernel-2.6.13/arch/arm/boot下执行命令
mkimage -n 'linux-2.6.13' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage uImage.img
生成 U-Boot可以引导的内核，生成的文件名为uImage.img （也可以使用默认设置，在内核根目录下执行make uImage，生成默认的文件名为uImage）。生成的内核文件都在目录kernel-2.6.13/arch/arm/boot下。
（二）tftp及启动参数的设置
这些设置需要修改环境变量（env的参数），应该是不需要修改u-boot源代码的，修改了也没用。应该是在u-boot命令行下面用setenv xxx xxx 这样来设置后，saveenv写入env扇区才能生效的。若直接修改代码，也不会影响到env扇区，除非env扇区是空的。我们先用Nor Flash中的supervivi把移植好的U-Boot烧到Nand Flash中（用选项a）。
1. 依据所在的网络环境设置网络参数。
开发板和主机必须处于同一个子网，在U-Boot倒数完自动启动之前回车，进入命令行模式，可以用命令print查看当前环境变量（env）的设置。网络参数的修改参照如下：（省略号改为自己的参数）
setenv ipaddr ...... （开发板IP地址）
setenv gatewayip ...... （网关）
setenv serverip ...... （tftp服务器的IP地址）
setenv netmask 255.255.255.0
setenv ethaddr ......
后两个参数一般不需要修改。然后保存设置：
saveenv （别忘了回车）
2. 修改启动参数
将bootcmd的参数改变成从nand flash引导kernel（每次开机后让u-boot复制到sdram中，再使用env参数中的bootm命令引导）。方法是在u-boot提示符下输入：
set bootcmd 'nand read 0x31000000 0x50000 0x00200000;bootm 0x31000000'
再改变bootargs，使得从nand flash启动根文件系统。方法是在u-boot提示符下输入：
set bootargs 'noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0'
最后保存设置：
saveenv
（三）下载固化
我们将使用mini2440光盘里的windows平台工具tftpboot进行下载。首先把我们编译好的内核uImage.img（或uImage）拷贝到tftpboot目录下，然后双击tftpd32.exe准备下载。在用U-Boot把内核和文件系统固化到Nand Flash之前，我们先做一个实验确保我们的设置没有问题，可以正常引导系统。
1. 引导系统实验
我们先把内核下载到内存中（地址为环境参数bootcmd中的nand read 和bootm 后的地址），然后我们执行bootm命令（同一个地址）看能不能启动系统。在U-Boot下执行：
tftp 0x31000000 uImage.img （或uImage）
在提示下载完成后再执行：
bootm 0x31000000
如果成功则证明我们的设置没有问题（如果有文件系统的话可以正常启动，这个文件系统可以是用Nor Flash 中的 supervivi 烧到 Nand Flash中的）。
2. 下载固化
对nand flash的空间划分如下。其中0x40000~0x50000的空间没有使用。作为保留空间。
起始地址 结束地址
uboot : 0x00000000 0x00030000 0
param : 0x00030000 0x00040000 0
kernel : 0x00050000 0x00200000 0
root : 0x00250000 0x03dac000 0
在u-boot下输入tftp 0x30000000 uImage.img（或uImage），稍等即可下载uImage到内存中。
接着执行 nand erase 0x50000 0x200000 删除掉kernel空间原有的数据。
执行 nand write 0x30000000 0x50000 0x200000，将内存中的kernel烧入nand flash。
接下来，输入tftp 30000000 root_qtopia_tp.img，将根文件系统镜象下载到内存中。
再输入nand erase 0x250000 0x3dac000 将root空间内原有数据删除。
再输入nand write.yaffs 0x30000000 0x250000 0x3f82020，其中0x3f82020是文件系统镜象的size，一定不能写错，它可以tftp下载完毕后看到。如写错了，可能会形成假坏块。
注意：U-Boot引导的内核需要用U-Boot下载固化。用Nor Flash 中的 supervivi的选项k下载是无法启动的。
