第5章嵌入式系統(tǒng)引導程序

嵌入式系統(tǒng)軟件設計與開發(fā)

--bootloader

嵌入式系統(tǒng)引導程序主要內容包括：Bootloader概述常見的bootloaderBlobBlob移植Blob的使用Bootloader概述Bootloader是在操作系統(tǒng)運行之前執(zhí)行的一段小程序，通過這段小程序，我們可以初始化硬件設備、建立內存空間的映射表，從而建立適當的系統(tǒng)軟硬件環(huán)境，為最終調用操作系統(tǒng)內核做好準備。Bootloader概述Bootloader的板上地址分布Bootloader主要任務（1/2）初始化處理器以及外設的硬件資源配置，CPU片內和片外設備，例如必須正確的配置SDRAM控制器初始化I/O芯片，可能有的設備：串口，報告Bootloader成功/失敗網絡或者Flash接口，引導操作系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)自檢，報告檢測結果通過用戶命令行提供特定應用程序Bootloader任務（2/2）使用TFTP協(xié)議從網口接收、或者xmodem協(xié)議從串口接收，操作系統(tǒng)鏡像文件到RAM將鏡像燒寫到flash中，重啟后負責找到該鏡像、解壓到RAM中，并跳轉到解壓位置處執(zhí)行直接跳轉到RAM處執(zhí)行該鏡像歸納：初始化處理器及外設的硬件資源配置建立內存空間映射圖LoaderBootBootloader的操作模式啟動模式下載模式常見的BootloaderBootloaderDescriptionx86ARMPowerPCLILOMaindiskbootloaderforLinuxYesNoNoGRUBGNU’ssuccessortoLILOYesNoNoLoadlinLoadsLinuxfromDOSYesNoNoROLOLoadsLinuxfromROMwithoutaBIOSYesNoNoEtherbootROMableloaderforbootingsystemsthroughEthernetcardsYesNoNoLinuxBIOSLinux-basedBIOSreplacementYesNoNoBLOBLoaderfromtheLARThardwareprojectNoYesNoU-bootUniversalloaderYesYesYesRedBooteCos-basedloaderYesYesYesARMBootloaderU-Boot是常用的ARMbootloaderArmboot加入到u-boot中支持arm720,arm920,arm926,sa1100,xscaleBlobBlob最早是為LART項目開發(fā)的bootloaderBlob被移植到其他許多ARM平臺RedbootRedboot也被用在許多arm平臺的bootloaderblobBlob簡介Blob是“Boot

loader

Object”的縮寫，是一款嵌入式linux引導程序，源代碼開放，遵循GPL。最初是Jan-Derk

Bakker和ErikMouw針對LART目標板而設計的，同其他開源代碼一樣，很多人為blob的發(fā)展做出了自己的貢獻。到現在為止，blob已經支持多種cpu，包括sa1100，sa1110，pxa255，pxa270等，用戶可以根據目標板的特性進行定制。

blob功能它能實現以下功能：引導嵌入式linux，它可以把linuxkernel、fs等從flash中l(wèi)oad到Ram中執(zhí)行命令行下在線更新kernel和fs。命令行下可以直接對物理尋址空間進行查看和修改。

Blob結構目錄子目錄包含內容Doc相關說明文檔IncludeBlob的頭文件srcblobBlob下基本功能的代碼diagDIAG項目的源代碼lib針對一些外設的驅動代碼和庫函數commandsBlob下的命令指令代碼toolsBuild存放構造腳本，用于自動運行configure，創(chuàng)建各自平臺的makefile文件，自動配置各個平臺utils存放腳本，可以批處理執(zhí)行automake、aclocal、autoconf、autoheader，產生configure、config.h配置文件Blob相關資源最新的源代碼http:///projects/blobblob編譯cd/pxa270_linux/blob_ours/blob_xscalemake–fMake

./configure--host=arm-linux--with-board=mainstone–with-linux-prefix=/pxa270_linux/linux/--enable-xlli--enable-networkmake生成的blob保存在../blob-xscale/src/blob/Blob-燒寫到目標板1.正確連接JTAG下載線2.燒寫工具./Jflashmm-linuxPXA270blobp尋找PXA270.dat文件所指定的CPU，把Blob燒寫到這個CPU使用的Flash中。blob引導過程分析blob啟動過程

Stage1:基本的硬件初始化為加載stage2準備RAM空間拷貝stage2到RAM中設置堆棧指針sp跳到stage2的入口點異常向量表地

址異

常異常中斷模式優(yōu)先級0x00000000復位管理模式（SVC）10x00000004未定義指令未定義指令中止模式60x00000008軟件中斷管理模式（SVC）60x0000000C預取指中止（從存儲器取指出錯）中止模式50x00000010數據中止（數據訪問存儲器出錯）中止模式20x00000014保留未使用0x00000018IRQ（IRQ）模式40x0000001CFIQ（FIQ）模式3blob啟動過程

Stage2:清除BSS段設置堆棧指針sp初始化本階段要使用到的硬件設備檢測系統(tǒng)的內存映射加載內核映像和文件系統(tǒng)映像調用內核blob代碼分析重要文件../src/blob/start.S系統(tǒng)啟動從這里開始，當系統(tǒng)上電后，CPU指針會指在地址0X00000000（FLASH）上。../src/blob/trampoline.S這部分程序是匯編代碼與C代碼的結合點，通過這個程序，把需要運行的C代碼裝載到內存中，設置堆棧，并把程序指針指向C代碼實現的程序。../src/blob/main.c初始化Flash，設置網絡IP，初始化串口，初始化LED，初始化網絡設備，準備BLOB命令，裝載內核映像，打印基本信息。../src/blob/xlli/mainstone/start.s../src/blob/xlli/mainstone/xlli_LowLev_Init.s這兩個匯編程序主要實現硬件的基本初始化，比如初始化GPIO，初始化內存，初始化CPUCLOCKblob移植Blob移植定制目標板在configure.in加入目標板定義

board_name="IntelHCDDBBVA0(Mainstone)" AC_DEFINE(MAINSTONE,1,[IntelHCDDBBVA0(Mainstone)]) BLOB_PLATFORM_OBJS="mainstone.o" BLOB_LED_DRIVER_OBJS="led-mmap.o" BLOB_LED_STARTCODE="ledasm-mmap.o" BLOB_FLASH_OBJS="strata.o" BLOB_NETWORK_DRIVER_OBJS="ether-smc91x.o" DIAG_PLATFORM_OBJS="mainstone.o" use_cpu="pxa270"

use_lcd="no" ;;

Blob移植指定目標板對應的.h文件在include/blob/arch.h

中加入#elifdefinedMAINSTONE#include<blob/arch/mainstone.h>

Blob移植添加目標板依賴文件添加include/blob/arch/mainstone.h

src/blob/mainstone.c

當然如果自己寫，那工作量太大了，可以根據目標板的情況，找一個和它類似的板子，復制過來修改。

在這里主要設置cpu速度、串口和它的波特率，各個模塊在flash和ram中的位置，CPU各個寄存器的設置。其中，sdram的設置很重要，否則blob無法正確load到ram中運行，GPIO也要小心設置，調整到正確的工作模式和初始電平，否則可能板子無法正確工作。

Blob移植在mainstone.h

和mainstone.c

所在目錄的Make

中相應添加文件重新編譯，重新configure，以添加“--with-board=mainstone”

Blob–如何添加驅動程序如何在L