本文从以下几个方面粗浅地分析u-boot并移植到FS2410板上:
1、u-boot工程的总体结构
2、u-boot的流程、主要的数据结构、内存分配。
3、u-boot的重要细节,主要分析流程中各函数的功能。
4、基于FS2410板子的u-boot移植。实现了NOR Flash和NAND Flash启动,网络功能。
这些认识源于自己移植u-boot过程中查找的资料和对源码的简单阅读。下面主要以smdk2410为分析对象。
一、u-boot工程的总体结构:
1、源代码组织
board
cpu
lib_arm
common
include
lib_generic
net
drivers
.......
2.makefile简要分析
所有这些目录的编译连接都是由顶层目录的makefile来确定的。
在执行make之前,先要执行make $(board)_config 对工程进行配置,以确定特定于目标板的各个子目录和头文件。
$(board)_config:是makefile 中的一个伪目标,它传入指定的CPU,ARCH,BOARD,SOC参数去执行mkconfig脚本。
这个脚本的主要功能在于连接目标板平台相关的头文件夹,生成config.h文件包含板子的配置头文件。
使得makefile能根据目标板的这些参数去编译正确的平台相关的子目录。
以smdk2410板为例,执行 make smdk2410_config,
主要完成三个功能:
@在include文件夹下建立相应的文件(夹)软连接,
#如果是ARM体系将执行以下操作:
#ln -s
#ln -s
#ln -s
@生成Makefile包含文件include/config.mk,内容很简单,定义了四个变量:
ARCH
CPU
BOARD
SOC
@生成include/config.h头文件,只有一行:
#include "config/smdk2410.h"
顶层makefile先调用各子目录的makefile,生成目标文件或者目标文件库。
然后再连接所有目标文件(库)生成最终的u-boot.bin。
连接的主要目标(库)如下:
OBJS
LIBS
LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
ifdef SOC
LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
endif
LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a \
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += rtc/librtc.a
LIBS += dtt/libdtt.a
LIBS += drivers/libdrivers.a
LIBS += drivers/nand/libnand.a
LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += $(BOARDLIBS)
显然跟平台相关的主要是:
cpu/$(CPU)/start.o
board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
这里面的四个变量定义在include/config.mk(见上述)。
其余的均与平台无关。
所以考虑移植的时候也主要考虑这几个目标文件(库)对应的目录。
关于u-boot 的makefile更详细的分析可以参照http://blog.mcuol.com/User/lvembededsys/Article/4355_1.htm。
3、u-boot的通用目录是怎么做到与平台无关的?
include/config/smdk2410.h
一类是选项,前缀是CONFIG_,用来选择处理器、设备接口、命令、属性等,主要用来
另一类是参数,前缀是CFG_,用来定义总线频率、串口波特率、Flash地址等参数。这些常数参量主要用来支持通用目录中的代码,定义板子资源参数。
这两类宏定义对u-boot的移植性非常关键,比如drive/CS8900.c,对cs8900而言,很多操作都是通用的,但不是所有的板子上面都有这个芯片,即使有它在内存中映射的基地址也是平台相关的。所以对于smdk2410板,在smdk2410.h中定义了
CONFIG_DRIVER_CS8900的定义使得cs8900.c可以被编译(当然还得定义CFG_CMD_NET才行),因为cs8900.c中在函数定义的前面就有编译条件判断:#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900 如果这个选项没有定义,整个cs8900.c就不会被编译了。
而常数参量CS8900_BASE则用在cs8900.h头文件中定义各个功能寄存器的地址。u-boot的CS8900工作在IO模式下,只要给定IO寄存器在内存中映射的基地址,其余代码就与平台无关了。
4、smkd2410其余重要的文件:
include/s3c24x0.h
cpu/arm920t/start.s
lib_arm/board.c
board/smdk2410/flash.c
二、u-boot的流程、主要的数据结构、内存分配
1、u-boot的启动流程:
从文件层面上看主要流程是在两个文件中:cpu/arm920t/start.s,lib_arm/board.c,
1)start.s
1.1.6版本的start.s流程: