u-boot(一)启动简介

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title: u-boot(一)启动简介

tags: linux

date: 2018-09-21 19:56:05

u-boot(一)启动简介

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• title: u-boot(一)启动简介tags: linuxdate: 2018-09-21 19:56:05

启动概述

U-boot的终极目的，是从FLASH中读出内核，加载到SDRAM中

系统
Win	BIOS	引导win	识别C盘等	运行应用程序
Linux	Bootloader	引导启动linux内核	挂载根文件系统	运行应用程序

阶段一引导

这里包含芯片自身的引导，BIOS固件的引导，以及bootloader的引导，jz2440这里首先可能有4ksram的搬运，然后执行sram的程序,或者直接是Bootloader.所以Bootloader目的就是加载内核，传递内核参数

阶段二Linux内核

内核的启动参数分为固定参数和Bootloader传递参数.

阶段三文件系统

应用程序都是存放在文件系统上的,不像win的C盘D盘,linux的目录结构就是一个树形，树形的顶部也就是/,这个称之为根文件系统，根文件系统有一些特殊的含义，比如shell命令等都是在根文件系统中存放的.

文件系统包含了应用程序,以及库,和动态链接需要的glibc或者Uclibc等.

阶段四应用程序

跑到这里，就是我们自己的应用程序执行的时候了.

内部存储布局

常见的内部空间布局如下:

Bootloader	Boot parameters	Kernel	Root filesystem
u-boot，它会在内存的某个地方存放着内核启动的一些参数，也称为tag	u-boot 参数，包含传递给内核的一些东西	内核	根文件系统

Bootloader概述

一般情况下，Bootloader分为两个阶段，第一个阶段为汇编阶段，我理解为为C语言提供环境.第二个阶段就是C语言的阶段，实现复杂的功能.

• 汇编阶段
  • 硬件初始化，比如关看门狗，设置时钟（这个也可以在C阶段）
  • 如果Bootloader需要在SDRAM中运行，则需要①sdram驱动②搬运代码到sdram
  • 设置C函数调用、运算所需要的栈（Sp）
• C阶段
  • 初始化硬件设备
  • 内存映射，这里指的是检测内存有多大，告诉内核
  • 读取内核
  • 读取根文件系统，有些格式的根文件系统不需要复制到RAM
  • 设置启动参数，启动内核
• 内核启动须知
  • 内核入口函数有三个参数，所以R0=0,R1=机器ID，R2=启动参数的内存地址
  • CPU处于SVC模式，禁止中断
  • Cache和MMU
    • MMU必须关闭
    • 指令cache不相关
    • 数据Cache关闭

内核启动参数 taggedlist

内核是这么读取参数的:

1. 先判断是什么类型的参数，长度为多少
2. 将读取指定长度的内容识别为该格式的参数

所以很自然的，内存单元的参数就是

size
tag
data

体验一下实际的Uboot

1. 解压官方源码,注意这里是u-boot-1.1.6，不是u-boot-2012.04.01_100ask
2. 使用补丁包
3. 配置并编译

tar xjf u-boot-1.1.6.tar.bz2
cd u-boot-1.1.6/
patch -p1 <../u-boot-1.1.6_jz2440.patch #p1表示忽略应用位置第一个父目录，具体参考diff补丁格式
make 100ask24x0_config
make

1. 烧录，oflash到nandflash或者norflash

2. 备份下补丁文件（压缩文件包）

U-boot的使用帮助

1. 使用命令q退出菜单，命令menu进入菜单

2. 使用help查看所有命令

3. 退出菜单后可以使用？或者help+具体命令来查看帮助

4. 使用print或者printenv来查看环境变量，使用set命令来设置环境变量，比如使用倒计时时间 set bootdelay 8，注意需要最后使用save来保存

U-boot基本要求

核心功能

1. 需要有FLASH读取的能力，内核存储在FLASH
2. 能够操作SDRAM,将读取到的内核加载到SDRAM

需要以下程序模块

1. 初始化时钟,看门狗等其他基本操作
2. 支持串口方便调试
3. 读写FLASH
4. 读写SDRAM
5. 其他模块，比如网卡,USB等，支持内核烧写