U-BOOT的启动流程及移植

【U-BOOT的启动流程及移植】 U-BOOT，全称Microcontroller and Operating System Bootloader Utility，是一种广泛应用在嵌入式系统的引导加载程序，用于在操作系统启动前执行初始化任务，包括CPU、内存、外设等硬件的设置，以及加载操作系统映像到内存。由于不同的嵌入式系统具有独特的硬件配置，因此U-BOOT需要针对具体平台进行移植以确保其能正常运行。 **1. Bootloader简介** Bootloader是计算机启动时最早运行的代码，负责初始化硬件环境，为操作系统提供运行的基础。在嵌入式系统中，Bootloader与CPU架构、硬件配置和操作系统紧密相关，没有通用版本，需要针对每个平台进行定制。U-BOOT支持多种处理器架构，如PowerPC、ARM、MIPS、X86等，并兼容Linux、VxWorks、NetBSD等多种操作系统。 **2. U-BOOT启动流程** U-BOOT启动流程一般分为两个阶段：Stage 1和Stage 2。 - **Stage 1（start.s代码结构）** - 入口点定义：Bootloader通常从ROM（通常是Flash）的0x0地址开始执行。 - 异常向量设置：配置异常处理机制。 - CPU配置：调整CPU速度、时钟频率和中断控制。 - 内存控制器初始化：使能内存系统。 - 程序复制：将ROM中的Bootloader代码复制到RAM中。 - 堆栈初始化：为C语言代码的运行准备堆栈。 - 转移执行：通过`ldr pc`指令跳转到RAM中继续执行。 - **Stage 2 (C语言代码部分)** - 主函数`start_armboot`：初始化一系列硬件设备，如Flash、SDRAM、NAND设备（如有）、显示设备（如有）和网络设备，设置IP和MAC地址。 - 命令循环：进入命令解析循环，等待用户通过串口输入命令执行相应的功能。 **3. 移植实例** 以S3C44B0X开发板为例，移植U-BOOT需要完成以下步骤： - 分析开发板硬件特性，如处理器、Flash、SDRAM等。 - 获取U-BOOT源代码，通常通过CVS在Linux环境下下载。 - 修改配置文件，如`config.h`，以匹配开发板的硬件参数。 - 编译源代码，生成适用于S3C44B0X的Bootloader二进制文件。 - 将编译后的二进制文件烧录到Flash中，这可以通过JTAG接口或其他编程工具完成。 - 测试启动过程，检查硬件初始化是否正确，能否成功加载操作系统。 移植过程中可能需要修改的文件包括`start.s`、`board.c`等，以适应特定硬件的初始化需求。同时，还需要关注U-BOOT的配置选项，确保所有必要的驱动和功能都已启用。 U-BOOT的启动流程涉及了从硬件初始化到操作系统加载的多个关键步骤，而移植则需要深入理解硬件平台和Bootloader的内部机制，以便有效地调整代码以适应新的硬件环境。