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1、U-BOOT源码分析及移植472857749 2008-4-29 8:44:19 收藏 | 打印 |投票(458) | 评论(55) | 阅读(1589848) 字体：大中小本文从以下几个方面粗浅地分析u-boot并移植到FS2410板上：1、u-boot工程的总体结构2、u-boot的流程、主要的数据结构、内存分配。3、u-boot的重要细节，主要分析流程中各函数的功能。4、基于FS2410板子的u-boot移植。实现了NOR Flash和NAND Flash启动,网络功能。这些认识源于自己移植u-boot过程中查找的资料和对源码的简单阅读。下面主要以smdk2410为分析对象。一、u-bo
2、ot工程的总体结构：1、源代码组织对于ARM而言，主要的目录如下：board 平台依赖 存放电路板相关的目录文件,每一套板子对 应一个目录。如smdk2410(arm920t) cpu 平台依赖 存放CPU相关的目录文件，每一款CPU对应一个目录，例如：arm920t、 xscale、i386等目录lib_arm 平台依赖 存放对ARM体系结构通用的文件，主要用于实现ARM平台通用的函数，如软件浮点。common通用通用的多功能函数实现，如环境，命令，控制台相关的函数实现。include 通用头文件和开发板配置文件，所有开发板的配置文件都在configs目录下 lib_generic通用 通用
3、库函数的实现net 通用 存放网络协议的程序drivers通用 通用的设备驱动程序，主要有以太网接口的驱动，nand驱动。.2.makefile简要分析所有这些目录的编译连接都是由顶层目录的makefile来确定的。在执行make之前，先要执行make $(board)_config 对工程进行配置，以确定特定于目标板的各个子目录和头文件。$(board)_config:是makefile 中的一个伪目标，它传入指定的CPU，ARCH，BOARD，SOC参数去执行mkconfig脚本。这个脚本的主要功能在于连接目标板平台相关的头文件夹，生成config.h文件包含板子的配置头文件。使得make
4、file能根据目标板的这些参数去编译正确的平台相关的子目录。以smdk2410板为例,执行make smdk2410_config,主要完成三个功能：在include文件夹下建立相应的文件（夹）软连接，#如果是ARM体系将执行以下操作：#ln -s asm-arm asm #ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch #ln -s proc-armv asm-arm/proc生成Makefile包含文件include/config.mk，内容很简单，定义了四个变量：ARCH = armCPU = arm920tBOARD = smdk2410SOC = s3c24x0生成i
5、nclude/config.h头文件，只有一行：/* Automatically generated - do not edit */#include config/smdk2410.h顶层makefile先调用各子目录的makefile，生成目标文件或者目标文件库。然后再连接所有目标文件（库）生成最终的u-boot.bin。连接的主要目标（库）如下：OBJS = cpu/$(CPU)/start.o LIBS = lib_generic/libgeneric.aLIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).aLIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU
6、).aifdef SOCLIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).aendifLIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).aLIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.aLIBS += net/libnet.aLIBS += disk/libdisk.aLIBS += rtc/librtc.aLIBS += dtt/libdtt.aLIB
7、S += drivers/libdrivers.aLIBS += drivers/nand/libnand.aLIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.aLIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.aLIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.aLIBS += common/libcommon.aLIBS += $(BOARDLIBS)显然跟平台相关的主要是：cpu/$(CPU)/start.o board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).acpu/$(CPU)/lib$(C
8、PU).acpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).alib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a这里面的四个变量定义在include/config.mk（见上述）。其余的均与平台无关。所以考虑移植的时候也主要考虑这几个目标文件（库）对应的目录。关于u-boot 的makefile更详细的分析可以参照http:/ 这个头文件中主要定义了两类变量。一类是选项，前缀是CONFIG_，用来选择处理器、设备接口、命令、属性等，主要用来决定是否编译某些文件或者函数。另一类是参数，前缀是CFG_，用来定义总线频率、串口波特率、Flash地址等参数。这些常数参量主要用来支持通用目录中的代码
9、，定义板子资源参数。这两类宏定义对u-boot的移植性非常关键，比如drive/CS8900.c，对cs8900而言，很多操作都是通用的，但不是所有的板子上面都有这个芯片，即使有它在内存中映射的基地址也是平台相关的。所以对于smdk2410板，在smdk2410.h中定义了#define CONFIG_DRIVER_CS89001 /* we have a CS8900 on-board */#define CS8900_BASE0x19000300 /*IO mode base address*/CONFIG_DRIVER_CS8900的定义使得cs8900.c可以被编译（当然还得定义CFG
10、_CMD_NET才行），因为cs8900.c中在函数定义的前面就有编译条件判断：#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900如果这个选项没有定义，整个cs8900.c就不会被编译了。而常数参量CS8900_BASE则用在cs8900.h头文件中定义各个功能寄存器的地址。u-boot的CS8900工作在IO模式下，只要给定IO寄存器在内存中映射的基地址，其余代码就与平台无关了。 u-boot的命令也是通过目标板的配置头文件来配置的，比如要添加ping命令，就必须添加CFG_CMD_NET和CFG_CMD_PING才行。不然common/cmd_net.c就不会被编译了。从这里我可以这么
11、认为，u-boot工程可配置性和移植性可以分为两层：一是由makefile来实现，配置工程要包含的文件和文件夹上，用什么编译器。二是由目标板的配置头文件来实现源码级的可配置性，通用性。主要使用的是#ifdef #else #endif 之类来实现的。4、smkd2410其余重要的文件：include/s3c24x0.h 定义了s3x24x0芯片的各个特殊功能寄存器（SFR）的地址。cpu/arm920t/start.s 在flash中执行的引导代码,也就是bootloader中的stage1,负责初始化硬件环境，把u-boot从flash加载到RAM中去，然后跳到lib_arm/board.c
12、中的start_armboot中去执行。lib_arm/board.c u-boot的初始化流程，尤其是u-boot用到的全局数据结构gd,bd的初始化，以及设备和控制台的初始化。board/smdk2410/flash.c 在board目录下代码的都是严重依赖目标板，对于不同的CPU，SOC，ARCH，u-boot都有相对通用的代码，但是板子构成却是多样的，主要是内存地址，flash型号，外围芯片如网络。对fs2410来说，主要考虑从smdk2410板来移植，差别主要在nor flash上面。二、u-boot的流程、主要的数据结构、内存分配1、u-boot的启动流程：从文件层面上看主要流程是在两个文件中：cpu/arm920t/start.s，lib_arm/board.c，1)start.s在flash中执行的引导代码,也就是bootloader中的stage1,负责初始化硬件环境，把u-boot从flash加载到RAM中去，然后跳
