u-boot分析与移植实验指导

U-boot实验指导书

1u-boot调试

1.1 实验1-1：编译u-boot

这里生成的u-boot可以有两个不同的版本，一个是可以直接烧到开发板的NandFlash中并启动的版本，另外一个可以通过tftp加载到内存中运行的版本，主要用于u-boot的调试

1.首先解压uboot，之前应确认系统已经正常的安装了arm的工具链

tar -zxvf uboot-1.1.6_akae24xx.tar.gz

2.进入uboot目录

对于2440开发板，输入make akae2440_config

对于2410开发板，输入make akae2410_config

3.编译可运行于NandFlash上的uboot

首先确认include\configs目录下的akae2410.h或akae2440.h中的代码

#if 0

/* If we want to start u-boot from usb bootloader in NOR flash */

#define CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT 1

#define CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT 1

#else

/* If we want to start u-boot directly from within NAND flash */

#define CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT 1

#define CONFIG_S3C2410_NAND_SKIP_BAD 1

#endif

如果#if为1，则以调试方式对uboot进行调试，否则代表可以将uboot烧到flash上启动，这里需要确认#if为0。这里的定义主要用于控制在cpu/arm920t/start.S中的代码在启动的时候是否从NANDflash上读取u-boot代码到内存中执行。

保存文件退出后，在命令行上输入make进行编译

$ make

编译完成后，在目录下应该能生成一个u-boot.bin，将该文件拷贝到tftp的导出目录中并重命名$ sudo mv u-boot.bin /tftpboot/u-boot-nand.bin

4.编译可以运行在内存中可以进行调试的u-boot

首先确认include/configs目录下的akae2410.h或akae2440.h中的代码

#if 1

/* If we want to start u-boot from usb bootloader in NOR flash */

#define CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT 1

#define CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT 1

#else

/* If we want to start u-boot directly from within NAND flash */

#define CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT 1

#define CONFIG_S3C2410_NAND_SKIP_BAD 1

#endif保存文件退出后，在命令行上输入make进行编译

将#if设置为1，保存后退出，然后在命令行输入

$ make clean

$ make TEXT_BASE=0x33000000

编译完成后在目录下同样会生成一个u-boot.bin的文件，将该文件拷贝到tftp的导出目录中并重命名

$ sudo mv u-boot.bin /tftpboot/u-boot-ram.bin

1.2 实验1-2：调试并烧写u-boot

1.2.1将调试版本的u-boot加载到内存中运行

如果开发板上装有vivi的情况下可以利用vivi的load和go命令来进行，这里介绍的是利用u-boot的功能来加载u-boot的方法。首先应该确认主机上的tftp的配置已经完成，具体的配置可以参考1.3.1节的介绍。具体的步骤如下：

1.对uboot的ip进行配置，这里设主机的ip为19

2.168.1.21，分配给开发板的ip为

192.168.1.22 ，则应该在u-boot的命令行上输入

setenv ipaddr 192.168.1.22

setenv netmask 255.255.255.0

setenv serverip 192.168.1.21

saveenv

可以利用printenv来查看所设置的env是否正确，整个过程如下图所示

图2－1 u-boot的env设置

2.确定主机和开发板之间的网线连接正确，这可以利用u-boot中的ping命令进行验证

ping 192.168.1.21

3.确定之前的u-boot-ram.bin拷贝到tftp的导出目录tftpboot中

sudo cp u-boot-ram.bin /tftpboot

4.利用tftp命令将u-boot-ram.bin加载到0x33000000上

tftpboot 0x33000000 u-boot-ram.bin

5.利用go命令跳转到加载的u-boot上执行

go 0x33000000

整个过程如下图所示

6.思考一下，执行下列命令后会发生什么现象？为什么？

go 0

图2－2 tftp加载u-boot的过程

1.2.2将uboot烧到开发板的Nandflash中

这里介绍通过u-boot的命令将u-boot烧写到NandFlash上的方法

1.首先通过tftp将u-boot的nand版本加载到内存，这里设为0x32000000

tftpboot 0x32000000 u-boot-nand.bin

2.在写入NandFlash前应先将Flash地址0x0上的内容擦除

nand erase 0x0 0x50000

3.将内存中的u-boot-nand.bin写到Flash中

nand write 0x32000000 0x0 0x50000

4.输入reset重启开发板

reset

整个过程如下图所示

图2－3 u-boot的烧入过程

1.3 实验1-3：蜂鸣器实验

蜂鸣器受GPB0引脚控制，GBP0需要配置成output。当GPB0输出1时蜂鸣器响，当GPB0输出0时蜂鸣器不响。这可以作为前期调试的手段。因为U-boot的前期调试无法使用串口输出，本实验的意义在于让学员掌握一种调试手段。

1.修改start.S中的如下代码：

l dr r0, =0x56000010

l dr r1, =0x0

s tr r1, [r0]

l dr r0, =0x56000010

l dr r1, =0x1

s tr r1, [r0]

l dr r0, =0x56000014

l dr r1, =0x1

s tr r1, [r0]

2.修改board.c中的如下代码（或者直接将这三行代码注释起来）：

gpio->GPBCON &= ~3; //set GPB0 as output

gpio->GPBCON |= 1;

gpio->GPBDAT |= 1;

3.重新编译一个可以从内存启动的u-boot并启动。查看有什么现象发生。

蜂鸣器应该一直在响。

1.4 实验1-4：U-Boot bin文件解读

1．用二进制方式打开文件u-boot.bin，解析第一个32位字0XEA000012的含义。

2. 打开start.S, 结合u-boot.bin, 找出指令reset: mrs ro, cpsr 对应的16进制编码。

3. 打开u-boot.map文件，找到下列符号的值

1）_start;

2）_bss_start;

3）_bss_end;

4）__bss_start_;

5）_end;

解释_bss_start和__bss_start_的区别，_bss_end和_end的区别。

4．在u-boot.bin中，分别找到上述符号的对应。

2u-boot命令

2.1 实验2-1：配置u-boot命令

1在u-boot命令行下输入help, 查看都有哪些可用命令。

2打开配置文件akae2440.h

3修改CONFIG_COMMANDS宏定义，添加如下配置：

CFG_CMD_MEMORY

4重新编译一个可以从内存运行的u-boot.

5输入help命令，查看多了哪些可用命令。

6输入命令mm 0, 查看结果

输入命令mm 0x33000000, 查看结果。解释这两个结果。

2.2 实验2-2：添加新的u-boot命令

1. u-boot命令结构

struct cmd_tbl_s {

char *name; /* Command Name */

int maxargs; /* maximum number of arguments */

int repeatable; /* autorepeat allowed? */

int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);

char *usage; /* Usage message (short) */

char *help; /* Help message (long) */

};

typedef struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;

2. u-boot中version命令的实现

int do_version (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])

{

extern char version_string[];

printf ("\n%s\n", version_string);

return 0;

}

U_BOOT_CMD(

version, 1, 1, do_version,

"version - print monitor version\n",

NULL);

3. u-boot中添加新的命令

接下来我们要新加一个命令”buzzer”, 通过命令“buzzer 1”可以打开蜂鸣器，通过命令”buzzer 0”可以关闭蜂鸣器。

1）打开common/command.c

2）添加如下代码

#include

int do_buzzer (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])

{

S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();

int bopen = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);

if(bopen == 0) { /*Buzzer_Stop*/

gpio->GPBCON &= ~3; //set GPB0 as output

gpio->GPBCON |= 1;

gpio->GPBDAT &= ~1;

}

else { /*Buzzer_Run*/

gpio->GPBCON &= ~3; //set GPB0 as output

gpio->GPBCON |= 1;

gpio->GPBDAT |= 1; //Chenxi: Let buzzer keep noising

}

return 0;

}

U_BOOT_CMD(

buzzer, 2, 1, do_buzzer,

"buzzer - turn on/off buzzer\n",

"\n\tbuzzer 1 - turn on buzzer\n"

"\tbuzzer 0 - turn off buzzer\n"

);

3）编译一个新的可以从内存运行的u-boot，启动u-boot,测试新添加的命令。

4. 课后动手实践，通过新建源文件的方式，做一个新的配置项CFG_CMD_BUZZER, 重新实

现上述命令buzzer.

2.3 实验2-3：利用实现的myboot命令启动Linux核心

1.编译并生成一个Linux核心，并将生成的核心zImage放到tftp的配置目录/rootfs中

sudo cp zImage /tftpboot

2.利用tftpboot命令将zImage通过网络加载到内存0x30008000

tftpboot 0x30008000 zImage

3.利用myboot命令将引导核心

myboot 0x30008000

整个过程见下图所示

图2－4 利用myboot命令引导核心