vivi系統引導程式的網路功能擴充套件

摘要vivibootloadertftp協議網路功能擴充套件

隨著嵌入式的發展，基於arm的系統越來越流行。在開發arm系統時，第一步就是要選擇一種合適的bootloader。目前網路上可得到的bootloader很多，一般幾十kb，所以除非要求把bootloader限制在幾kb以內，否則沒有必要自己去寫乙個bootloader。bootloader一般存放在flash中。當前主流的flash分為nor flash和nand flash。前者**比後者高出很多，而效能相差無幾。如果系統採用的是nand flash，那麼vivi可能會是乙個好的選擇。

1 u-boot和vivi的比較

uboot是由armboot和ppcboot結合而組成的，因為其支援的面比較廣，功能強大，支援網路，因而被廣泛採用；但是它主要針對那些以nor flash 啟動的系統。nor flash可以直接被系統定址，整個flash都在系統的定址空間內，所以在其啟動時的彙編**中是直接把bootloader拷貝到ram中去的。如果系統採用的是便宜的nand flash,那麼它是不能直接被系統定址的，對它的讀寫需要專門的操作。此時採用uboot需要修改太多的**，而vivi則針對nand flash作了特別處理。

2vivi網路功能的擴充套件

arch/目錄存放的是平台相關的**，主要是系統啟動時的彙編**，vivi執行的第一程式head.s就是放在這裡。

include/存放的是系統的標頭檔案

driver/存放的是flash和串列埠等的讀寫操作程式

lib/提供了整個vivi所共用的庫函式

script/提供配置介面的程式

util/nand flash操作的相關程式

documention/ 檔案的說明

3 tftp協議簡介

tftp(trivial file transfer protocol)是一種傳輸檔案的簡單協議，是基於udp協議實現的。它有3種傳輸模式。這裡採用第二種「octet」,就是8位源資料型別。任何傳輸起自乙個讀取或寫入檔案的請求，這個請求也是連線請求。如果伺服器批准此請求，則伺服器開啟連線，資料以定長512位元組傳輸，每個資料報包括一塊資料，伺服器發出下乙個資料報以前必須得到客戶對上乙個資料報的確認。如果乙個資料報小於512位元組，則表示傳輸結束。所以最後乙個資料報為0～511位元組。如果資料報在傳輸過程中丟失，發出方會在超時後重新傳輸最後乙個未被確認的資料報。通訊的雙方都是資料的發出者與接收者，伺服器傳輸資料接收應答，另一方發出應答接收資料。大部分的錯誤會導致連線中斷。出錯後伺服器會發出乙個出錯資訊包，這個包不會被確認，也不會被重新傳送。

tftp支援5種型別的包:

① read request(讀請求包)

② write request(寫請求包)

讀/寫請求包格式為:

讀請求opcode(操作號)為1，寫請求opcode(操作號)為2;filename為要從伺服器上讀/寫的檔名;mode域指資料傳輸模式串一般為「octet」。

③ data(資料報)

資料報格式為：

資料報opcode(操作號)為3；block#(塊號)是從1開始的自然數；data域指資料長度，通常為512位元組，最後乙個包資料長為0～512位元組。

④ acknowledgment(確認包)

確認包格式為：

確認包opcode(操作號)為4；block#為收到的最後乙個正確包的塊號。

⑤ error(出錯資訊包)

出錯資訊包格式為：

出錯資訊opcode(操作號)為4；errorcode為出錯**；errmsg是伺服器給出的出錯資訊提示。

4 如何給vivi增加一條命令

vivi的命令介面是通過乙個結構體來實現的：

typedef struct user_command user_command_t;

其中：name是命令的名稱；(*cmdfunc)(int argc,const char**)是實現該命令的具體函式；*next_cmd是指向下一條命令的指標；helpstr是命令的使用說明。

user_command_t tftp_cmd=/t/t/t--get file form tftp server to ram/flash"

};圖1 tftp主程式流程

圖2 資料接收迴圈

cs8900讀寫程式的編寫可參考資料手冊。cs8900有兩種主要的訪問方式：一種是i/o空間；另一種是記憶體空間。前者系統把cs8900當成i/o口一樣訪問,所有的暫存器操作都是通過幾個指定的位址來完成；後者系統可直接定址其暫存器。前者是cs8900的預設工作方式，這

裡也採用前者。在呼叫傳送和接收程式之前，首先呼叫eth_halt()，停止cs8900的收/髮器（如果不停止將無法進行初始化），然後eth_init()來初始化。初始化過程中會讀取晶元識別號，看是否為0x630e。若不為此值，則說明系統沒有找到cs8900晶元，然後設定mac位址，啟動收/髮器，禁止發出中斷訊號。這裡沒有用到中斷。因為用中斷不便於移植,所以在傳送完畢之後，直接呼叫eth_rx()接收即可。

cs8900傳送資料的流程如下：

① 設定為收到完整frame後開始傳送；

② 設定frame的長度，告訴給cs8900；

③ 檢視cs8900是否已為frame分配好空間；

④ 如果沒有分配好就返回等待；

⑤ 如果已分配好空間，就把packter位址處的資料寫入cs8900中；

⑥ 設定時間，等待frame 傳送完畢；

⑦ 檢查傳送是否成功。

最後還需要修改include/platform下的**dk2410.h中的

#define vbwscon0x221ed112

#define vbankcon30x00007ffc

這樣可以使sc2410 可定址到cs8900。

結語

本文討論擴充套件vivi的一般方法，給vivi增加一條網路下的命令，使得vivi的功能更加完善，完全可以和uboot等著名引導程式相媲美。

參考文獻

［1］ cirrus logic cs8900a 資料手冊.

［2］中國協議分析網. tftp協議簡介.

［3］孫天澤，袁文菊，張海峰. 嵌入式設計及linux驅動開發指南. 北京：電子工業出版社，2005.

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作業系統引導程式總體功能

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