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u-boot对Nor Flash和Nand Flash的启动支持,那现在我们就再来探讨一下u-boot怎样来引导Linux内核的启动。
下载内核参考
内核写进nand flash
①、机器码的确定
通常,在u-boot和kernel中都会有一个机器码(即:MACH_TYPE),只有这两个机器码一致时才能引导内核,否则就会出现如下mach的错误信息:
首先,确定u-boot中的MACH_TYPE。在u-boot的include/asm-arm/mach-types.h文件中针对不同的CPU定义了非常多的MACH_TYPE,可以找到下面这个定义:
#define MACH_TYPE_SMDK2440 1008 //针对2440的MACH_TYPE码的值定义为1008
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那么我们就修改u-boot的MACH_TYPE代码引用部分,确定u-boot的MACH_TYPE。如下:
#gedit board/samsung/my2440/my2440.c //修改board_init函数
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/* arch number of SMDK2410-Board */ //gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410; 改为: gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2440;
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其次,确定kernel中的MACH_TYPE。在kernel的arch/arm/tools/mach-types文件中也针对不同的CPU定义了非常多的MACH_TYPE,也可以找到下面这个定义:
smdk2440 MACH_SMDK2440 SMDK2440 1008
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那么我们就修改kernel的MACH_TYPE代码引用部分,确定kernel的MACH_TYPE。如下:
#gedit arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c //修改文件最后面
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//MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440") 改为: MACHINE_START(SMDK2440, "SMDK2440")
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#gedit arch/arm/kernel/head.S //在ENTRY(stext)下添加如下代码(红色部分)
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ENTRY(stext)
mov r0, #0 mov r1, #0x3f0 //上面的MACH_TYPE值1008换成十六进制就是0x3f0 ldr r2, =0x30000100 msr cpsr_c, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
.......
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分别重新编译u-boot和kernel。u-boot下载后,记得要saveenv;kernel用tftp下载到内存后使用go命令来测试引导内核,结果可以引导了,如下:
②、准备能被u-boot直接引导的内核uImage
通常,kernel的启动需要u-boot提供一些参数信息,比如ramdisk在RAM中的地址。经过编译后的u-boot在根目录下的tools目录中,会有个叫做mkimage的工具,他可以给zImage添加一个header,也就是说使得通常我们编译的内核zImage添加一个数据头信息部分,我们把添加头后的image通常叫uImage,uImage是可以被u-boot直接引导的内核镜像。
mkimage工具的使用介绍如下:
使用: 中括号括起来的是可选的
mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
选项: -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,一般为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
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先将u-boot下的tools中的mkimage复制到主机的/usr/local/bin目录下,这样就可以在主机的任何目录下使用该工具了。现在我们进入kernel生成目录(一般是arch/arm/boot目录),然后执行如下命令,就会在该目录下生成一个uImage.img的镜像文件,把他复制到tftp目录下,这就是我们所说的uImage。
mkimage -n 'linux-2.6.30.4' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage uImage.img
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③、Nand Flash的分区。我们查看内核在arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c中的分区情况如下:
起始地址 结束地址
uboot : 0x00000000 0x00030000 param : 0x00030000 0x00040000 //注意这个环境变量的地址范围要与上一节补充内容中配置的CONFIG_ENV_OFFSET一致 kernel: 0x00050000 0x00200000 root : 0x00250000 0x03dac000
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④、设置修改u-boot的启动参数,在u-boot命令行下输入:
//设置启动参数,意思是将nand中0x50000-0x00200000(和kernel分区一致)的内容读到内存0x31000000中,然后用bootm命令来执行
set bootcmd 'nand read 0x31000000 0x50000 0x00200000;bootm 0x31000000'
saveenv //保存设置
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⑤、把uImage.img用tftp下载到内存中,然后再固化到Nand Flash中,操作和执行图如下:
tftp 0x30000000 uImage.img //将uImage.img下载到内存0x30000000处
nand erase 0x50000 0x200000 //擦除nand的0x50000-0x200000的内容
nand write 0x30000000 0x50000 0x200000 //将内存0x30000000处的内容写入到nand的0x50000处
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最后,我们重新启动开发板,可以看到,内核被u-boot成功引导起来了,如图:
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