如何编译配置u-boot

本文乃fireaxe原创，使用GPL发布，可以自由拷贝，转载。但转载请保持文档的完整性，并注明原作者及原链接。内容可任意使用，但对因使用该内容引起的后果不做任何保证。

作者：[e-mail]

博客：fireaxe.blog.chinaunix.net

这里使用的单板是通过Qemu模拟的一块smdkc210单板，CPU类型为Samsung的Exynos4 （cortex-A9的核）。开发环境是Ubuntu 12.04。

 

2.1  Memory map

u-boot用于加载linux系统，因此需要提前规划好内存布局。下图中是目标smdkc210的的内存布局（可以在Qemu上使用info mtree命令查看）。内存占据了4G到8G这段空间。ARM系统默认的启动地址为0。smdkc210的这个位置上有一块ROM，通过x命令可以发现它会跳转到地址0x40010000，而u-boot.bin也会被加载到这个位置。通过info roms命令，可以查看Qemu加载ROM的位置。从这时起，内存如何使用就取决于我们如何设置u-boot了。

此时u-boot已经被放到RAM中了，但这只是Qemu为了执行后续操作。在真是的单板中，u-boot通常会被放到ROM中，而不是内存中。因此u-boot启动后会尽快把自己拷贝到RAM中（一般是RAM的最后）。这里我们也保留这一拷贝操作。同时为uImage与uRamDisk设定加载位置。加载位置选择的原则是不要与u-boot互相覆盖。

图 1：内存布局

 

2.2  设置Qemu虚拟机

a)  $ apt-get install qemu.

该命令用于在ubuntu上安装Qemu。也可以下载Qemu源码，自己编译。

b)  $ qemu-system-ARM -M ?

查看Qemu支持的单板类型:

  Supported machines are:

  none                 empty machine

  smdkc210             Samsung SMDKC210 board (Exynos4210)

  realview-pbx-a9      ARM RealView Platform Baseboard Explore for Cortex-A9

可以看到Qemu支持smdkc210单板。

2.3    注册板类型

a) 设置编译器.

由于是交叉编译，需要设置要使用的编译器。编译器由变量CROSS_COMPILE指定，同时通过变量BUILD_DIR设置临时文件与目标文件的保存路径。默认的保存路径是与源文件根目录，这样会与源文件混在一起，不利于管理。

这两个变量可以通过make命令传入，但每次都要输入它们。更好的方式是直接把它们在Makefile中设置好：

export CROSS_COMPILE=arm-qhao-Linux-gnueabi-

export BUILD_DIR=../obj/u-boot/tmp$(ARCH)

$(shell mkdir -p $(BUILD_DIR))

 

b) 注册板类型

u-boot支持的板类型保存在boards.cfg中。其格式如下：

# Status, Arch, CPU:SPLCPU, SoC, Vendor, Board name, Target, Options, Maintainers

Active  ARM         ARMv7          exynos      samsung         smdkc210            smdkc210                             -                                                                                                                                 Marco Hao

Target 名是该单板的唯一标示，不能重复。注册板类型命令如下:

$ make smdkc210_config

如果boards.cfg中找不到对应的单板，则需要自己增加新的板类型。

如果注册成功，则显示如下信息:

Configuring for smdkc210 board...

板信息会被存储到“obj/u-boot/tmpARM/include/config.mk”中:

ARCH   = ARM

CPU    = ARMv7

BOARD  = smdkc210

VENDOR = samsung

SOC    = exynos

 

2.4  编译 u-boot

$ make

如果u-boot已经支持该单板，执行这个命令就可以完成编译，生成u-boot与u-boot.bin。但如果不支持，则需要一些额外操作。

如果要加入新的单板类型，千万不要试着从头写。选择一个类似的单板类型，照着它进行改造。这里选择smdkv310，因为它与smdkc210都是三星的开发板，同样都是使用exynos4。相信他们的结构会非常类似。

对于新的板类型smdkc210，需要增加下面的几个文件:

1) include/configs/smdkc210.h

单板的配置文件，记录了单板的硬件信息。（拷贝自smdkv310.h）.

2) board/samsung/smdkc210/smdkc210.c’

单板的一些独有的配置函数。（拷贝自smdkv310.c）.

有时，新单板与参考单板的某些期间不一样，所以需要的驱动也不一样。比如，smkdc210与smkdv310使用的串口设备不一样，所以需要改变串口驱动类型。

所有的串口驱动都在“drivers/serial”目录中。通过查看smdkv310.h得知smdkv310设置了宏CONFIG_S5P。打开“drivers/serial/Makefile”，信息如下：

COBJS-$(CONFIG_S5P) += serial_s5p.o

COBJS-$(CONFIG_SYS_NS16550_SERIAL) += serial_ns16550.o

COBJS-$(CONFIG_IMX_SERIAL) += serial_imx.o

COBJS-$(CONFIG_IXP_SERIAL) += serial_ixp.o

COBJS-$(CONFIG_KS8695_SERIAL) += serial_ks8695.o

因此我们知道smdkv210选择的串口驱动是serial_s5p.c。假设smdkc210使用的是serial_ns16550.c，则需要在smdkc210.h中把CONFIG_S5P替换成CONFIG_SYS_NS16550_SERIAL。

2.5  在Qemu上加载u-boot

如下命令用于启动Qemu，指定的单板类型为smdkc210，加载的image为u-boot.bin:

$ my_tap=$(sudo /usr/sbin/tunctl -b)

$ sudo ifconfig $my_tap 192.168.2.100 netmask 255.255.255.0

$ sudo qemu-system-ARM -machine smdkc210 -m 1024m -kernel u-boot.bin \

     -monitor stdio -serial vc  -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=$my_tap,script=no

$ sudo /usr/sbin/tunctl -d $my_tap

 

2.6   设置tftp服务器

u-boot启动后，通常会通过tftp的方式加载linux影响与文件系统，下面的命令用于在Ubuntu上安装与启动tftp

a) 安装tftp

sudo apt-get install xinetd tftpd tftp

b) 创建并加入下面的信息，sserver_args指定了tftp的根路径。

 

service tftp

{

protocol        = udp

port            = 69

socket_type     = dgram

wait            = yes

user            = nobody

server          = /usr/sbin/in.tftpd

server_args     = /tftpboot

disable         = no

}

 

a) 设置根路径

从上面的配置中可以看到根路径的user是nobody，所以需要把根路径的所有者改成nobody，并且好设置根路径的读写权限：

$ sudo mkdir /tftpboot

$ sudo chmod -R 777 /tftpboot

$ sudo chown -R nobody /tftpboot

b) Restart the xinetd service.

$ sudo /etc/init.d/xinetd restart

c) Additional command of tftp:

$ sudo /etc/init.d/xinetd start

$ sudo /etc/init.d/xinetd stop

2.7  下载 Linux kernel 与 uRamDisk

加载命令如下

$ Tftp 0x7c000000 uImage

$ Tftp 0x7d000000 uRamDisk

$ Bootm 0x7d000000 0x7c000000

u-boot要加载linux kernel，需要配置网卡、设置启动参数、下载与启动kernel等多个步骤，可以在启动u-boot后通过控制台命令进行设置，也可以在配置文件中写死，好处是启动后可以自动完成上述步骤。单板配置文件在include/configs目录下，与单板同名，我们这里的板子配置文件是smdkc210.h。

#define CONIFG_ETHADDR 00:e0:0c:bc:e5:61

#define CONFIG_IPADDR 192.168.2.102

#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0

#define CONFIG_SERVERIP 192.168.2.100

#define CONFIG_GATEWAYIP 192.168.2.100

 

#define CONFIG_RAMBOOT_COMMAND \

                "setenv bootargs root=/dev/ram rw init=/linuxrc console=ttyAMA0;" \

                "tftp 7f000000 uRamDisk;" \

                "tftp 7e000000 uImage;" \

                "bootm 7e000000 7f000000"

 

#define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS \

                "bootargs=root=/dev/ram rw init=/linuxrc console=ttyAMA0\0" \

                "netdev=eth0\0" \

                "consoledev=ttyAMA0\0" \

                "loadaddr=7e000000\0" \

                "bootfile=uImage\0" \

                "ramdiskaddr=7f000000\0" \

                "ramdiskfile=uRamDisk\0" \

                ""

#define CONFIG_BOOTCOMMAND CONFIG_RAMBOOT_COMMAND

 

本文乃fireaxe原创，使用GPL发布，可以自由拷贝，转载。但转载请保持文档的完整性，并注明原作者及原链接。内容可任意使用，但对因使用该内容引起的后果不做任何保证。

作者：[e-mail]

博客：fireaxe.blog.chinaunix.net