u-boot应用分析
U-Boot的分析及其在DM6446上的移植

Ke y wor s mb d e y t m ; o l d r U — o ; o t g DM 6 4 d :e e d d s se Bo t oa e ; Bo t p ri ; n 4 6
1 引言
D 46 M6 4 核心处理器集成 了 AR 内核与 D P内核 , M S
人式系统中建立一个通用的 B ol dr ot a e 几乎是不可能的『 o 1 ] 。
U- o t B o 全称 是 U ieslB ola e , nv ra o t d r是遵循 G L o P
其具有 丰富的 内部外设 , 不仅能满 足视频应 用在运算 能 力和控 制功能上 的要求 , 而且大大 简化 了系统设计 的复 杂性 , 在实 时视 频应 用方面 有很大 的 发展前景 。 B ola e 就是在操作系统内核运行之前运行的一段 o t dr o 小程序 , 通过这段小程序 , 我们可 以初始化硬件设备和建 立 内存空间映射 图, 从而将 系统的软硬件环境带到一个合 适的状态 , 以便为最 终调用操作系统内核准备好正确 的环 境。B ola e 是紧密依赖于硬件而实现的, ot dr o 特别是在嵌 入 式 系 统 中 , 不 同 体 系 结 构 的 处 理 器 需 要 不 同 的 B ola e , o t d r 即使是基于同一种处理器构建的不 同开发板 , o 通常也需要进行不同的 B ola e 移植工作。因此 , o t dr o 在嵌
U-Boot移植问题分析及应用实例

—
在 U B o 的移植 过程 中 ,弄清楚 各个器 件 的地址 映射 。 U —o t B o 在存储空间 中的分布 ,环境变量等 参数的存放地址等足很必 ot 要的 下面以 A 9 R 2 o处理器 为例来对此 问题加 以说明。 T 1 M9 o 整个 Fah和 R M 的系统布局如图 2所示。 l s A
J l
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题 ,地 址 映射 问题 和 参 数 设 置 问题 ,最 后 给 出 了 U—o t B o 在 A 9R 2o处理器上的移植过程 和方法 T l M9o
生异常时跳转到相应的程序去处理。 () 3 设置 C S P R状态 寄存器,使 A M 工作在 S C模式下。 R V
Pr be n y e o Bo t p ig o lms a alz fU- o otn r
a d t p l a in n I S a p i t ’ c o
( olg fA tma in ,Na jn ie st f C l eo u o t e o n ig Unv ri o y P ss& T lc mmu iain Na jn 10 3 ot ee o nc t s, n i g 2 0 0 ) o
A s r c : B o s a bt t a U- o t i Bo t o d r g a o L a er p o r m o r e n en s u c f fe a d op o r e c dei i p id o i ihn L d a d o ig a k f mb d o , s a pl f r f s ig oa e n b o n t s s o e e t e n r s sem.T e p p r a ay e U- o t b o i g e u c a d s me yt h a e n lz d B o ’ o t s q en e n o S n c u i li o t n r blmst e n r u e or n r c s n y rc a mp r t p o e . n it a h od c d P t g p o e s a d wa s i b s d o AT a e n 91 RM9 0 r c s or 2 0 po e s .
u-boot启动分析

背景:Board →ar7240(ap93)Cpu →mips1、首先弄清楚什么是u-bootUboot是德国DENX小组的开发,它用于多种嵌入式CPU的bootloader程序, uboot不仅支持嵌入式linux系统的引导,当前,它还支持其他的很多嵌入式操作系统。
除了PowerPC系列,还支持MIPS,x86,ARM,NIOS,XScale。
2、下载完uboot后解压,在根目录下,有如下重要的信息(目录或者文件):以下为为每个目录的说明:Board:和一些已有开发板有关的文件。
每一个开发板都以一个子目录出现在当前目录中,子目录存放和开发板相关的配置文件。
它的每个子文件夹里都有如下文件(以ar7240/ap93为例):MakefileConfig.mkAp93.c 和板子相关的代码Flash.c Flash操作代码u-boot.lds 对应的链接文件common:实现uboot命令行下支持的命令,每一条命令都对应一个文件。
例如bootm命令对应就是cmd_bootm.ccpu:与特定CPU架构相关目录,每一款Uboot下支持的CPU在该目录下对应一个子目录,比如有子目录mips等。
它的每个子文件夹里都有入下文件:MakefileConfig.mkCpu.c 和处理器相关的代码sInterrupts.c 中断处理代码Serial.c 串口初始化代码Start.s 全局开始启动代码Disk:对磁盘的支持Doc:文档目录。
Uboot有非常完善的文档。
Drivers:Uboot支持的设备驱动程序都放在该目录,比如网卡,支持CFI的Flash,串口和USB等。
Fs:支持的文件系统,Uboot现在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs。
Include:Uboot使用的头文件,还有对各种硬件平台支持的汇编文件,系统的配置文件和对文件系统支持的文件。
该目下configs目录有与开发板相关的配置文件,如ar7240_soc.h。
UBOOT源码分析

UBOOT源码分析UBOOT是一种开放源码的引导加载程序。
作为嵌入式系统启动的第一阶段,它负责初始化硬件设备、设置系统环境变量、加载内核镜像以及跳转到内核开始执行。
Uboot的源码是开放的,让我们可以深入了解其内部工作机制和自定义一些功能。
Uboot源码的文件组织结构非常清晰,主要分为三个大类:目录、文件和配置。
其中目录包含了一系列相关的文件,文件存放具体的源码实现代码,配置文件包含了针对特定硬件平台的配置选项。
Uboot源码的核心部分是启动代码,位于arch目录下的CPU架构相关目录中。
不同的CPU架构拥有不同的启动代码实现,如arm、x86等。
这些启动代码主要包括以下几个关键功能:1. 初始化硬件设备:Uboot首先需要初始化硬件设备,例如设置时钟、中断控制器、串口等设备。
这些初始化操作是在启动代码中完成的。
通过查看该部分代码,我们可以了解硬件的初始化过程,以及如何配置相关寄存器。
2. 设置启动参数:Uboot启动参数存储在一个称为"bd_info"的数据结构中,它包含了一些关键的设备和内存信息,例如DRAM大小、Flash 大小等。
这些参数是在启动代码中设置的,以便内核启动时能够正确识别硬件情况。
3. 加载内核镜像:Uboot负责加载内核镜像到内存中,以便内核可以正确执行。
在启动代码中,会通过读取Flash设备或者网络等方式,将内核镜像加载到指定的内存地址处。
加载过程中,可能会进行一些校验和修正操作,以确保内核数据的完整性。
4. 启动内核:在内核镜像加载完成后,Uboot会设置一些寄存器的值,并执行一个汇编指令,跳转到内核开始执行。
此时,Uboot的使命即结束,控制权交由内核处理。
除了启动代码,Uboot源码中还包含了许多其他功能模块,如命令行解析器、存储设备驱动、网络协议栈等。
这些功能模块可以根据需求进行配置和编译,以满足不同平台的需求。
例如,可以通过配置文件选择启用一些功能模块,或者自定义一些新的功能。
uboot cmd机制

uboot cmd机制U-Boot Cmd机制U-Boot是一种开源的引导加载程序,常用于嵌入式系统中。
它提供了一系列的命令行指令(Cmd)来管理和控制系统的启动和运行。
本文将介绍U-Boot Cmd机制,并探讨其在嵌入式系统中的应用。
一、U-Boot Cmd机制的基本原理U-Boot的Cmd机制是通过在源代码中定义一系列的命令函数来实现的。
每个命令函数对应一个特定的命令,当用户在U-Boot的命令行界面输入相应的命令时,U-Boot会调用对应的命令函数来执行相应的操作。
Cmd机制的实现依赖于两个关键的数据结构:cmd_tbl_t和cmd_tbl_list。
cmd_tbl_t是一个结构体,用于存储每个命令的相关信息,如命令名称、命令函数等。
cmd_tbl_list则是一个数组,用于存储所有命令的cmd_tbl_t结构体。
在U-Boot的初始化过程中,所有的命令函数都会被注册到cmd_tbl_list数组中。
当用户输入一个命令时,U-Boot会遍历cmd_tbl_list数组,在数组中找到对应的命令函数,并调用该函数执行相应的操作。
二、U-Boot Cmd机制的使用方法U-Boot的命令行界面提供了丰富的命令,用于管理和控制嵌入式系统的启动和运行。
以下是一些常用的U-Boot命令:1. boot:用于启动系统。
可以指定从哪个设备启动、加载内核镜像和设备树等。
2. printenv:用于打印环境变量。
可以查看当前系统的环境变量设置。
3. setenv:用于设置环境变量。
可以修改系统的环境变量值。
4. saveenv:用于保存环境变量。
将当前环境变量保存到存储设备中,以便下次启动时恢复。
5. ping:用于测试网络连接。
可以向指定的IP地址发送网络请求,测试网络的连通性。
6. tftpboot:用于通过TFTP协议下载文件。
可以从TFTP服务器下载文件到内存中。
7. mmc:用于操作SD卡。
可以查看SD卡的分区、格式化SD卡、读写SD卡中的文件等。
2440超详细U-BOOT(UBoot介绍+H-jtag使用+Uboot使用)

凌FL2440超详细U-BOOT作业(UBoot介绍+H-jtag使用+Uboot使用)Bootloader是高端嵌入式系统开发不可或缺的部分。
它是在操作系统内核启动之前运行的一段小程序。
通过这段小程序,我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
现在主流的bootloader有U-BOOT、vivi、Eboot等。
本次作业先做Uboot的烧写吧。
希望通过这个帖子,能让更多的初学者朋友了解一些UBoot的知识,也希望高手朋友对我的不足予以斧正。
首先说一下什么是Uboot:U-Boot,全称Universal Boot Loader,是遵循GPL条款的开放源码项目。
从FAD SROM、8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来。
其源码目录、编译形式与Linux内核很相似,事实上,不少U-Boot源码就是相应的Linux内核源程序的简化,尤其是一些设备的驱动程序,这从U-Boot源码的注释中能体现这一点。
但是U-Boot不仅仅支持嵌入式Linu x系统的引导,当前,它还支持NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS嵌入式操作系统。
其目前要支持的目标操作系统是OpenBSD, NetBSD, FreeBSD,4.4BSD, Linux, SVR4, Esix, Solaris, Irix, SCO, Dell, NCR, VxWorks, LynxOS, pSOS, QNX, RTEMS, ARTOS。
这是U-Boot中Universal的一层含义,另外一层含义则是U-Boot除了支持PowerPC系列的处理器外,还能支持MIPS、x86、ARM、NIOS、XScale等诸多常用系列的处理器。
这两个特点正是U-Boot项目的开发目标,即支持尽可能多的嵌入式处理器和嵌入式操作系统。
uboot启动流程分析

uboot启动流程分析Uboot启动流程分析。
Uboot是一种常用的嵌入式系统启动加载程序,它的启动流程对于嵌入式系统的正常运行至关重要。
本文将对Uboot启动流程进行分析,以便更好地理解其工作原理。
首先,Uboot的启动流程可以分为以下几个步骤,Reset、初始化、设备初始化、加载内核。
接下来我们将逐一进行详细的分析。
Reset阶段是整个启动流程的起点,当系统上电或者复位时,CPU会跳转到Uboot的入口地址开始执行。
在这个阶段,Uboot会进行一些基本的硬件初始化工作,包括设置栈指针、初始化CPU寄存器等。
接着是初始化阶段,Uboot会进行一系列的初始化工作,包括初始化串口、初始化内存控制器、初始化时钟等。
这些初始化工作是为了确保系统能够正常地运行,并为后续的工作做好准备。
设备初始化阶段是Uboot启动流程中的一个重要环节,它包括对外设的初始化和检测。
在这个阶段,Uboot会初始化各种外设,如网卡、存储设备等,并对其进行检测,以确保它们能够正常工作。
最后一个阶段是加载内核,Uboot会从存储设备中加载操作系统的内核镜像到内存中,并跳转到内核的入口地址开始执行。
在这个过程中,Uboot会进行一些必要的设置,如传递启动参数给内核,并最终将控制权交给内核。
总的来说,Uboot的启动流程是一个非常重要的过程,它涉及到系统的硬件初始化、外设的初始化和内核的加载等工作。
只有当这些工作都顺利完成时,系统才能够正常地启动运行。
因此,对Uboot启动流程的深入理解对于嵌入式系统的开发和调试具有重要意义。
通过本文对Uboot启动流程的分析,相信读者对Uboot的工作原理有了更清晰的认识。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
基于M5272C3开发板的U—Boot分析与应用

L nx iu 内核
引 导 加 载 程 序
( o t o d r) b olae
图 1 嵌 入 式 系统
本 文详细 介 绍嵌入 式 系统 的底 层 软件一 引导 程 序 boodr 目前 , 嵌 入 式 系 统 开 发 中有 多 种 ofae。 l 在
处的指令 , 该地址一般是只读 内存 , 其中存放系统初 始 化或 引导 程序 , 在 一般 P 它 C机 中就是 BO 。B. IS I
Absr c : t a t The f nc o ft e Bo fo d ri h u t n o h o a e n t e Embe e y t m sfrty i t d c d.Th u h a a i l d d S se i sl n r u e i o o r g r - i l zn h o r e c d nd t e wo k n te m fU — Bo t U — Bo to t y ig t e s u c o e a h r i g sr a o o , o n o M52 2C3 s ta s lntd a d 7 i r p a e n n tse e td. Ke y wor ds: ol a e ; —Bo t M5 7 Bo to d U r o ; 2 2C3; MCF 7 52 2
入式处理器和嵌入式操作系统。本文以 M t l公 o ra o o
司 的 clfe22 3开 发 板为 例 , 析 U—b t ot od r57 C i 简 o o— b lae 的 结 构 和 运 行 机 制 , 将 U—bo 移 植 到 odr 并 ot
MC 5 7 F 2 2处理 器 上 。
次 , 图 1 见 。
c e , P 4 c 5 c , 8 , t oaMC 8 0 l a ) MIS( K , K ) x 6 Mo rl o 6 0 0和
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嵌入式系统工程师u-boot应用分析大纲常用嵌入式Bootloader介绍u-boot介绍配置编译控制命令命令实现启动过程模块分析u-boot应用分析常用嵌入式Bootloader介绍u-boot介绍配置编译控制命令命令实现启动过程模块分析vivi简介:vivi是由韩国MIZI公司开发的专门用于ARM产品线的一种Bootloader,主要参考Linux2.4内核开发特点:主要支持Samsung系列芯片,命令简单方便,其配置原理与编译过程与Linux非常相似,通过对其源码的分析可以加深对Linux配置过程的理解功能:初始版本只支持串口下载,速度较慢,在网上出现了各种改进版本,主要支持:常见的串口协议、网络协议、USB下载、YAFFS镜像烧写等HBOOT简介:HTC智能手机中常用的Bootloader,也可能是前几种Bootloader的一种或者几种的融合体,被HTC定制,是典型的两阶段启动,分别是:IPL和SPL。
IPL:即Initial Program Loader,是硬件上电后启动第一段程序,负责最初硬件(Nand Flash,CPU,SDRAM)初始化,然后再把SPL程序装到RAM指定位置。
SPL:完成更多更复杂的硬件初始化,且往往支持很多复杂命令,比如网络、USB下载(fastboot线刷)、SD升级(卡刷)等,最终将操作系统装入到RAM中运行。
特点:主要支持HTC系列手机PPCBoot简介:是德国DENX小组开发的用于多种嵌入式CPU的Bootloader引导程序,主要由德国工程师Wolfgang Denk和Internet上的一群自由开发人员对其进行维护和开发特点:支持PowerPC、ARM、MIPS、M68K等多种处理器平台,易于裁剪和调试ARMBoot简介:armboot主要是针对ARM或者StrongARM CPU等相关嵌入式系统所设计的特点:它支持多种类型的Flash,网络下载协议支持bootp和tftpu-boot简介:u-boot最初是由PPCBoot发展而来的,可以引导多种操作系统、支持多种架构的CPU,它对PowerPC系列处理器的支持最为完善,而操作系统则对Linux系统的支持最好目前已成为Armboot和PPCboot的替代品特点:主要支持操作系统:Linux、NetBSD、 VxWorks、QNX、RTEMS、ARTOS、LynxOS等主要支持处理器架构:PowerPC、MIPS、x86、ARM、NIOS、XScale等u-boot目前最新版本是:http://ftp.denx.de/pub/u-boot/u-boot应用分析常用嵌入式Bootloader介绍u-boot介绍配置编译控制命令命令实现启动过程模块分析源码目录目录结构介绍:board:开发板相关,根据厂商进行分类,如当前平台board\samsung\unsp210,包含第一阶段要用到的一些初始化程序:lowlevel_init.Scpu:体系结构相关,按架构进行分类,如当前架构cpu\s5pc11x,第一阶段启动代码start.S就在这里common:各种命令的实现,通常一个命令就是一个C文件include:各种头文件和开发板配置文件,如include\configs\unsp210.h目录结构介绍:api/api_examples:用于演示测试用的代码,通常不参与工程编译disk:硬盘接口程序,disk驱动分区处理代码,嵌入式不常用doc:开发使用文档,主要介绍不同平台的配置编译方法drivers:设备驱动,如:网卡、SD卡、USB等examples:一些独立运行的实例,通常不参与工程编译fs:所能支持的文件系统,如fat、ubifs等,用于访问带文件系统的存储设备目录结构介绍:lib_arm:用于存放平台依赖文件,如第二阶段代码入口(start_armboot())、中断处理、启动相关等,其它以“lib_”开头的也是类似lib_generic:存放通用且不依赖于平台的库,如一些C库,终端操作接口等nand_spl:一些配置参考文件net:独立于网卡驱动的网络协议,如用于下载传输的TFTP协议,网络文件系统中的NFS协议等onenand_bl1:onenand启动的第一阶段代码onenand_ipl:onenand启动时,IPL和SPL过程中的第一个过程,即初始化阶段目录结构介绍:post:上电自检程序,与旧的PPC相关,当前平台下未编译到工程sd_fusing:一些操作SD卡的脚本,主要用于制作SD引导启动相关tools:工具软件,如mkimage用于制作内核镜像,scripts用于生成指定的config.mk配置文件,还有支持GDB的调试工具等u-boot的配置编译需要经过以下步骤:1、在u-boot的根目录下执行:#make unsp210_config //对应开发板配置Makefile 会构建编译结构,如:架构、cpu、开发板、厂商、芯片、目录等,为下一步真正编译链接做准备。
2、修改include/configs/unsp210.h配置文件3、在根目录下执行:make根据以上两步产生编译和连接所需文件的信息最终make完成,在根目录下将生成:u-boot.bin u-boot.dis u-boot.map ……配置过程如下:上图和右图为顶层目录Makefile部分截图:右图为顶层目录mkconfig部分截图:继续执行顶层目录mkconfig创建新链接下图为顶层目录mkconfig部分截图:下图为include/config.mk截图:环境变量的引用:上图为顶层目录Makefile部分截图:添加平台头文件(unsp210.h),可以根据当前平台进行修改链接过程如下:链接地址定义在board/samsung/unsp210/config.mk 链接脚本定义在board/samsung/unsp210/u-boot.lds board/samsung/unsp210/config.mk被顶层config.mk 包含并设置链接选项LDFLAGSLDFLAGS将在顶层Makefile最终链接时发挥作用编译过程部分截图:最终通过二进制工具去掉ELF格式信息,得到下载可直接运行的二进制文件:u-boot.binu-boot应用分析常用嵌入式Bootloader介绍u-boot介绍配置编译控制命令命令实现启动过程模块分析在启动过程中快速按下空格或回车键可进入下载模式,否则会自动执行事先内置的一条命令引导启动系统。
进入下载模式:输入help,可显示所有支持的命令详细可参见《常用 U-boot命令详解.mht》这里我们只介绍最常用的命令u-boot的命令非常多,且操作非常的灵活,主要分为以下几类:串口下载类指令 网络命令NAND FLASH操作类 环境变量类指令 系统引导指令脚本运行指令USB 操作指令SD卡(MMC)指令 FAT文件系统指令环境变量设置命令u-boot中采用环境变量来协调各命令工作时所需的参数及数据环境变量可以记录Bootloader在运行过程中用到的可配置参数列表,以及需要传递给内核的参数用户可以通过printenv、setenv、saveenv进行查看、设置、保存这些参数如:#printenv#setenv bootdelay 8#saveenv#resetu-boot提供的环境变量主要有: bootdelay 执行自动启动的等候秒数 baudrate 串口控制台的波特率netmask 以太网接口的掩码ethaddr 以太网卡的网卡物理地址 bootfile 缺省的下载文件bootargs 传递给内核的启动参数bootcmd 自动启动时执行的命令serverip 服务器端的ip地址ipaddr 本地ip地址下载命令下载地址:下载地址是为了方便系统更新时,明确镜像放在存储设备的什么位置用户可以通过各种下载协议完成系统镜像资源到磁盘指定位置的更新u-boot需要用户手动指定分区地址,分区信息可以参考内核启动时的打印信息或内核源代码:为了保证Bootloader将控制权交给内核以后,内核能成功加载应用程序,在Linux内核驱动中也有一张分区表,且必须和Bootloader下载镜像的地址相同,如图:Loady/loadb命令通过y-modem、kermit协议将文件通过串口下载到内存中#loady 0x40000000#loadb 0x40000000使用USB命令下载(借助PC端fastboot.exe工具)#fastboot使用网络命令下载(使用交叉线连接电脑或接入同一局域网)先下载到内存再写到nand,下载时需要借助一个PC端TFTP工具(TFTP+DHCP_Server/tftpd32.exe) #ping 192.168.220.x(电脑主机)下面以一个完整的嵌入式系统更新流程为例,讲解如何使用官方u-boot自带网络协议命令更新整个系统:更新u-boot#tftp 0x40000000 192.168.220.x:u-boot.bin#nand erase 0x0 0x100000#nand write 0x40000000 0x0 0x100000更新内核zImage:#tftp 0x40000000 192.168.220.x:zImage#nand erase 0x600000 0x500000#nand write 0x40000000 0x600000 0x500000更新cramfs根文件系统#tftp 0x40000000 192.168.220.x:rootfs.cramfs #nand erase 0xE00000 0x6E00000#nand write 0x40000000 0xE00000 0x6E00000更新yaffs格式根文件系统#tftp 0x40000000 192.168.220.x:rootfs.yaffs #nand erase 0xE00000 0x6E00000#nand write.yaffs 0x40000000 0xE00000 0xXXX (0xXXX是rootfs.yaffs实际大小)简易网络下载命令:更新u-boot(u-boot.bin)#update boot更新kernel(zImage)#update kernel更新yaffs(rootfs.yaffs) #update yaffs所有镜像统一更新#update image系统启动方式方式一:#boot方式二:#nand read 0x40000000 0x600000 0x500000#bootm 0x40000000方式三:通过环境变量自定义脚本:#setenv bk nand read 0x40000000 0x6000000x500000\;bootm 0x40000000#run bku-boot应用分析常用嵌入式Bootloader介绍u-boot介绍配置编译控制命令命令实现启动过程模块分析u-boot的每一个命令都是通过U_BOOT_CMD宏定义来实现的,这个宏在include/command.h头文件中定义。