基于S3C2410A的嵌入式系統(tǒng)的U-Boot移植

0 引 言
ARM嵌入式處理器已被廣泛應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品、無線通信、網(wǎng)絡(luò)通信和工業(yè)控制等領(lǐng)域。其中，ARM9的芯片更是以其低價格、低功耗、高性能在手持設(shè)備中占據(jù)著重要市場。在嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux，Vxworks，WinCE三足鼎立，其中Linux由于其開源性、穩(wěn)定性、安全性、可裁減性更是一支獨放。在嵌入式系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)在ARM9平臺下Linux操作系統(tǒng)的引導(dǎo)工作是嵌入式技術(shù)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。

1 嵌入式系統(tǒng)的軟件組成
1．1 系統(tǒng)的軟件組成
嵌入式的軟件系統(tǒng)主要由Bootloader、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序等組成。其中，Bootloader是介于硬件和操作系統(tǒng)之間的一層，其作用就好像PC機中的BIOS。系統(tǒng)加電運行后，由系統(tǒng)自動加載。通過這段程序，可以初始化硬件設(shè)備，建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好環(huán)境。對于一個嵌入式系統(tǒng)，通常BootLoader是依賴于硬件而實現(xiàn)的。對于不同類型的嵌入式芯片、不同的操作系統(tǒng)和外圍接口都需要重新移植、修改和編譯Bootloader。
1．2 U-Boot分析
嵌入式Linux系統(tǒng)中常用的Bootloader引導(dǎo)程序有U-Boot，redboot，blob和vivi等，其中U-Boot遵循GPL條款的開放源碼項目，功能最為強大；U-Boot對PowerPC系列處理器支持最豐富，同時還支持MIPS，x86，ARM，Nios，XScale等諸多常用系列的處理器；U-Boot引導(dǎo)程序分為Stage 1和Stage 2兩大部分，Stage 1中主要包括設(shè)備初始化、中斷設(shè)置、時鐘設(shè)置和存儲器初始化等工作，并且采用匯編語言實現(xiàn)，而一些通用功能大多采用C語言實現(xiàn)，放在Stage 2中。

2 U-Boot的啟動分析
Stage 1的代碼在CPU／arm920t／start．s中定義，它包括從系統(tǒng)上電后在0x00000000地址開始執(zhí)行的部分。這部分代碼系統(tǒng)啟動后，從NAND FLASH自動加載到SDRAM中，它包括對S3C2410A中寄存器的初始化和將U-Boot的Stage 2代碼從FLASH拷貝到SDRAM。Stage 2的起始地址是在Stage1代碼中指定的。被復(fù)制到SDRAM后，就從第一階段跳到這個入口地址，開始執(zhí)行剩余部分代碼。第二階段主要是對內(nèi)存的分配，對NAND FLASH以及對外圍設(shè)備的初始化，其代碼在lib-arm／board．C中。啟動的流程分析如圖1所示。