基于MPC8349控制計算機的U-Boot移植
0 引言
U-Boot (Universal Boot Loader),是在PPC Boot 的基礎上,集成了ARM, XScale, x86,MIPS 等結構發(fā)展來的。作為Boot loader,其主要安裝在嵌入式系統(tǒng)板上的ROM 中。 它主要用來初始化、檢測系統(tǒng)硬件,以及下載、運行有關的應用代碼。 在這篇論文中,采用的是開源的最新版本U-Boot 1.1.3。U-Boot 1.1.3 支持的CPU包括, MPC8xx, MPC5xx, MPC824x,MPC82xx, MPC83xx, MPC85xx, MPC74xx 等。
U-Boot 之所以主要是因其支持很多文件類型。
(1) 獨立的應用程序:該程序直接在U-Boot 環(huán)境下執(zhí)行,并且執(zhí)行完畢后重新返回U-Boot 環(huán)境。
(2) “Linux 操作系統(tǒng)Kernel 文件”: U-Boot 可以引導Linux 操作系統(tǒng)Kernel 文件在系統(tǒng)板上執(zhí)行。在完成該引導過程后,必須通過重新啟動CPU 才能再次進入U-Boot 環(huán)境。
(3) “操作系統(tǒng)Ramdisk 文件”: U-Boot 可以引導加載Linux 操作系統(tǒng)Ramdisk 文件。該文件主要是作為系統(tǒng)板,啟動時需要加載的文件系統(tǒng)。
(4)“綜合文件”: 該文件可以包括一種或幾種U-Boot 所支持的文件。比如包括Linux 操作系統(tǒng)內核和啟動時需要加載的ramdisk 文件系統(tǒng)。
(5) “可執(zhí)行文件”: 該文件主要由U-Boot 將其燒錄到系統(tǒng)板的Flash 中。比如,uboot.bin。
(6) “腳本文件”: 該文件主要用在U-Boot 啟動時利用腳本文件來設置具體的環(huán)境變量。
1 U-Boot 工作原理
U-Boot啟動過程可以分成三個階段。
(1)執(zhí)行start.S(cpu/mpc83xx/start.S)匯編程序,見圖1.
(2)執(zhí)行U-Boot啟動過程中的第一個C語言函數(shù)board.(lib_ppc/board.c),見圖2。
(3)系統(tǒng)進入主循環(huán)main_loop(common/main.c)延時等待處理用戶命令或自動執(zhí)行啟動,見圖3。
3 U-Boot 的文件結構
在U-boot 包含board, common, cpu, disk,doc, drivers, dtt, examples, fs, include 等文件。但是,針對具體的應用,只需要修改設定的與我們系統(tǒng)有關的代碼。當我們的U-boot 編譯成功后,必要的二進制文件將成為在u-boot-1.1.3 文件夾中。這些文件中,最重要的是。
config.mk:定義基地址和CFLAGS。
MAKEALL:用來定義所有支持的系統(tǒng)板以及U-Boot 源碼。
Makefile: U-Boot 編譯時要用到的文件。
Mkconfig:用來創(chuàng)建頭文件并鏈接生成針對系統(tǒng)板的U-Boot的腳本。
u-boot.bin:U-Boot 編譯成功后形成的二進制文件,可以燒錄到系統(tǒng)板的flash 中。
除了以上四個重要文件之后,在u-boot-1.1.3 目錄下面還有一些重要的文件。
(1)在u-boot-1.1.3/board/下,重要的文件包括。
flash.c::定義針對flash 的命令。
init.S:用來定義 TLBs 和LAWs。
mpc8349.c: 針對mpc8349 的特殊代碼。
u-boot.lds:: 系統(tǒng)板的鏈接文件。
(2)在u-boot-1.1.3/cpu/下, 主要的文件包括。
start.c::U-Boot 啟動時所要執(zhí)行的第一個程序。
spd_sdram.c:初始化和配置系統(tǒng)板的DDR。
(3)在u-boot-1.1.3/include/configs/下, 主要的文件包括。
MPC8349.h:針對系統(tǒng)板的具體局宏定義。
flash.h: 包含各種Flash 芯片的具體資料數(shù)據(jù)的定義。
(4)在u-boot-1.1.3/include/lib_ppc/下, 重要的文件包括。
board.c: 系統(tǒng)板的初始化函數(shù)。
(5)在u-boot-1.1.3/common/下, 重要的文件包括。
main.c: 整個U-Boot 啟動時的主循環(huán)函數(shù)。
4 為MPC8349 制作合適的U-Boot
A 針對系統(tǒng)板的 U-Boot 修改
在控制計算機的硬件系統(tǒng)包括兩片8M Flash, 128M SDRAM, 6 GBE 和 2 FCC 等。為了讓U-Boot 在該系統(tǒng)上正確的運行 ,應該針對該系統(tǒng)設置一些特殊的結構參數(shù)選擇。
(1)編輯 “Makefile” and “MAKEALL”
(2)添加新的代碼到針對系統(tǒng)板的文件夾中。
在此過程中,我們應該創(chuàng)建一個新的目錄用來存放系統(tǒng)的特殊代碼。我們可以添加系統(tǒng)板需要的任何文件。在系統(tǒng)板的目錄,有些文件是必須有的。
u-boot-1.1.3/board/mpc8349/mpc8349.c,
u-boot-1.1.3/board/mpc8349/flash.c,
u-boot-1.1.3/board/mpc8349/init.S,
u-boot-1.1.3/board/mpc8349/u-boot.lds,
u-boot-1.1.3/include/configs/MPC8349.h,
u-boot-1.1.3/lib_ppc/board.c,
u-boot-1.1.3/Makefile,
u-boot-1.1.3/MAKEALL.
B. U-Boot 的交叉編譯環(huán)境的建立
開發(fā)系統(tǒng)主機的系統(tǒng)是FC6.0。用到的源碼有gcc-3.4.3/glibc-2.3.2、Linux
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