.幾個重要的概念
compressed kernel and decompressed kernel
jffs2 file system
ramdisk
啟動引數(摘自ibm developer)
2.開發環境和開發板配置:
3.啟動方式:
4.**分析
網上關於linux的bootloader文章不少了,但是大都是vivi,blob等比較龐大的程式,讀起來不太方便,編譯出的檔案也比較大,而且更多的是面向開發用的引導**,做成產品時還要裁減,這一定程度影響了開發速度,對初學者學習開銷也比較大,在此分析一種簡單的bootloader,是在三星公司提供的2410 bootloader上稍微修改後的結果,編譯出來的檔案大小不超過4k,希望對大家有所幫助.
1.幾個重要的概念
compressed kernel and decompressed kernel
壓縮後的kernel,按照文件資料,現在不提倡使用decompressed kernel,而要使用compressed kernel,它包括了解壓器.因此要在ram分配時給壓縮和解壓的kernel提供足夠空間,這樣它們不會相互覆蓋.
當執行指令跳轉到compressed kernel後,解壓器就開始工作,如果解壓器探測到解壓的**會覆蓋掉compressed kernel,那它會直接跳到compressed kernel後存放資料,並且重新定位kernel,所以如果沒有足夠空間,就會出錯.
jffs2 file system
可以使armlinux應用中產生的資料儲存在flash上,我的板子還沒用到這個.
ramdisk
使用ramdisk可以使root file system在沒有其他裝置的情況下啟動.一般有兩種載入方式,我就介紹最常用的吧,把compressed ramdisk image放到指定位址,然後由bootloader把這個位址通過啟動引數的方式atag_initrd2傳遞給kernel.具體看**分析.
啟動引數(摘自ibm developer)
在呼叫核心之前，應該作一步準備工作，即：設定 linux 核心的啟動引數。linux 2.4.x 以後的核心都期望以標記列表(tagged list)的形式來傳遞啟動引數。啟動引數標記列表以標記 atag_core 開始，以標記 atag_none 結束。每個標記由標識被傳遞引數的 tag_header 結構以及隨後的引數值資料結構來組成。資料結構 tag 和 tag_header 定義在 linux 核心原始碼的include/a**/setup.h 標頭檔案中.
在嵌入式 linux 系統中，通常需要由 bootloader 設定的常見啟動引數有：atag_core、atag_mem、atag_cmdline、atag_ramdisk、atag_initrd等。
(注)引數也可以用commandline來設定,在我的bootloader裡,我兩種都用了.
2.開發環境和開發板配置:
cpu:s3c2410,bank6上有64m的sdram(兩塊),bank0上有32m nor flash,串列埠當然是逃不掉的.這樣,按照資料手冊,位址分配如下:
0x4000_0000開始是4k的片內dram.
0x0000_0000開始是32m flash 16bit寬度
0x3000_0000開始是64m sdram 32bit寬度
注意:控制暫存器中的bank6和bank7部分必須相同.
0x4000_0000(片內dram)存放4k以內的bootloader image
0x3000_0100開始存放啟動引數
0x3120_0000 存放compressed kernel image
0x3200_0000 存放compressed ramdisk
0x3000_8000 指定為decompressed kernel image address
0x3040_0000 指定為decompressed ramdisk image address
開發環境:redhat linux,armgcc toolchain, armlinux kernel
如何建立armgcc的編譯環境:建議使用toolchain,而不要自己去編譯armgcc,偶試過好多次,都以失敗告終.
將arm-linux-gcc-3.3.2.tar.bz2 解壓到 /toolchain
# tar jxvf arm-linux-gcc-3.3.2.tar.bz2
# mv /usr/local/arm/3.3.2 /toolchain
在makefile 中在把arch=arm cross_compile設定成toolchain的路徑
還有就是include = -i ../include -i /root/my/usr/local/arm/3.3.2/include.,否則庫函式就不能用了
3.啟動方式:
可以放在flash裡啟動,或者用jtag**器.由於使用nor flash,根據2410的手冊,片內的4k dram在不需要設定便可以直接使用,而其他儲存器必須先初始化,比如告訴memory controller,bank6裡有兩塊sdram,資料寬度是32bit,= =.否則memory control會按照復位後的預設值來處理儲存器.這樣讀寫就會產生錯誤.
所以第一步,通過**器把執行**放到0x4000_0000,(在編譯的時候,設定text_bas
e=0x40000000)
第二步,通過 axd把linux kernel image放到目標位址(sdram)中,等待呼叫
第三步,執行bootloader**,從串列埠得到除錯資料,引導armlinux
4.**分析
bootloader一般分為2部分,彙編部分和c語言部分,彙編部分執行簡單的硬體初始化,c部分負責複製資料,設定啟動引數,串列埠通訊等功能.
bootloader的生命週期:
1. 初始化硬體,比如設定uart(至少設定乙個),檢測儲存器= =.
2. 設定啟動引數,這是為了告訴核心硬體的資訊,比如用哪個啟動介面,波特率 = =.
3. 跳轉到linux kernel的首位址.
4. 消亡
當然,在引導階段,象vivi等,都用虛位址,如果你嫌煩的話,就用實位址,都一樣.
我們來看**:
2410init.s
.global _start//開始執行處
_start:
//下面是中斷向量
b reset @ supervisor mode//重新啟動後的跳轉
…… ……
reset:
ldr r0,=wtcon /wtcon位址為53000000,watchdog的控制暫存器 */
ldr r1,=0x0 /*關watchdog*/
str r1,[r0]
ldr r0,=intmsk
ldr r1,=0xffffffff /*遮蔽所有中斷*/
str r1,[r0]
ldr r0,=intsubmsk
ldr r1,=0x3ff /*子中斷也一樣*/
str r1,[r0]
/*initialize ports...for display led.*/
ldr r0, =gpfcon
ldr r1, =0x55aa
str r1, [r0]
ldr r0, =gpfup
ldr r1, =0xff
str r1, [r0]
ldr r0,=gpfdat
ldr r1,=poweroffled1
str r1,[r0]
/* setup clock divider control register
* you must configure clkdivn before locktime or mpll upll
* because default clkdivn 1,1,1 set the sdmram timing conflict
nop
* fclk:hclk:pclk = 1:2:4 in this case
*/ ldr r0,=clkdivn
ldr r1,=0x3
str r1,[r0]
/*to reduce pll lock time, adjust the locktime register. */
ldr r0,=locktime
ldr r1,=0xffffff
str r1,[r0]
/*configure mpll */
ldr r0,=mpllcon
ldr r1,=((m_mdivhdr.tag = atag_core;
params->hdr.size = tag_size(tag_core);
params->u.core.flags = 0;
params->u.core.pagesize = 0;
params->u.core.rootdev = 0;
params = tag_next(params); }
static void setup_memory_tags(void)
} }
static void setup_commandline_tag(char *commandline)
static void setup_initrd2_tag(void)
static void setup_ramdisk_tag(void)
static void setup_end_tag(void)
void uart_init(int pclk,int baud)//串列埠是很重要的
經過以上的折騰,接下來就是kernel的活了.能不能啟動kernel,得看你編譯kernel的水平了.
這個bootloader不象blob那樣需要互動資訊,使用虛擬位址,總的來說非常簡潔明瞭.
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