嵌入式系统设计实验告BootLoader移植实验.docx

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嵌入式系统设计实验告BootLoader移植实验

学院

嵌入式系统设计实验报告

（2013-2014第2学期）

专业：

实验项目：

BootLoader移植实验

实验时间：

2014年5月19日

实验成员：

__________________________________

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指导老师：

电子信息与电气工程系

2014年4月制

实验三BootLoader移植实验

一、实验目的

1、熟悉Bootloader工作原理。

2、了解U-Boot的代码结构。

3、掌握U-Boot移植过程。

二、实验容

本实验熟悉Bootloader工作原理，了解U-Boot源码结构，基于S3C2440处理器，完成U-Boot移植，并在目标开发板上测试通过。

三、实验设备

硬件：

1、pc机

2、FriendlyARM开发套件即MIRCO2440核心板

软件：

1、虚拟机（VMware）

2、U-Boot源码（u-boot-2011.03.tar）

四、实验过程

1、Micro2440配置

在mini2440/micro2440上的移植准备工作，我们仍然将开发板文件建立在board/samsung下，

2、配置时出现错误，字体要修改，复制粘贴的时候出现的错误，有的地方有中文，去掉就行了。

3、编译完成失败，只有上网查找错误，最后解决了错误。

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4、编译完成后将u-boot.bin下载到SDRAM的0x33f80000地址处，u-boot已经能在RAM中运行。

二、支持DM9000

1、编译完成后将u-boot.bin下载到SDRAM的0x33f80000地址处。

三、支持核启动

1、编译完成后将u-boot.bin下载到SDRAM的0x33f80000地址处。

四、支持NandFlash

1、编译完成后将u-boot.bin下载到SDRAM的0x33f80000地址处。

五、实验小结

本实验需要熟悉Bootloader工作原理，了解U-Boot源码结构，基于S3C2440处理器，完成U-Boot移植，并在目标开发板上测试通过，首先可以看到实验指导书上的介绍，了解U-Boot的移植。

开始主要是利用U-Boot源码（u-boot-2011.03.tar）进行配置，建立Micro2440配置、在RAM中运行、支持DM9000、支持核启动、支持NandFlash、支持yaffs下载、支持NandFlash启动等配置。

本次实验中虽然不要我们自己编写程序。

但是对于初学者的我们还是有点难度的，主要是时间限制，所以实验都是在课下完成的。

但是这样我们学习的更加深刻。

有充足的时间去消化这些知识。

当然我们也基本完成了主要的移植，学会了最基本的思想，希望接下来的实验我们仍然可以很好的完成。

六、思考题

1、Bootloader的结构分两部分，简述各部分的功能。

（1）OEMstartupcode

这部分代码是在BootLoader中最先被执行的。

它的主要功能是初始化最小围的硬件设备，比如设置CPU工作频率、关闭看门狗、设置cache、设置RAM的刷新率、填写存控制寄存器（通知CPU有效的数据总线引脚数）等。

由于系统刚刚启动，不适合使用复杂的高级语言，因此这部分代码主要由汇编程序完成。

在汇编程序段设置完堆栈后，就跳转到C语言的Main函数入口（位于/eboot/main.c）；

（2）Maincode

这部分代码由C语言实现，是BLCOMMON代码的一部分，它可以用来执行比较复杂的操作。

比如检测存和Flash的有效性、检测外部设备接口、检测串口并且向已经连接的主机发送调试信息、通过串口等待命令、启动网络接口、建立存映射等汇编无法完成的工作。

2、ARM常用的Bootloader程序有哪些？

简要说明。

嵌入式Linux系统中常用的Bootloader引导程序有U-Boot，redboot，blob和vivi等，其中U-Boot遵循GPL条款的开放源码项目，功能最为强大；U-Boot对PowerPC系列处理器支持最丰富，同时还支持MIPS，x86，ARM，Nios，XScale等诸多常用系列的处理器。

1）U-Boot：

全称UniversalBootLoader，是遵循GPL条款的开放源码项目。

从FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来。

其源码目录、编译形式与Linux核很相似，事实上，不少U-Boot源码就是相应的Linux核源程序的简化，尤其是一些设备的驱动程序，这从U-Boot源码的注释中能体现这一点。

2）Redboot是在ECOS的基础上剥离出来的，继承了ECOS的简洁、轻巧、可灵活配置、稳定可靠等品质优点。

它可以使用X-modem或Y-modem协议经由串口下载，也可以经由以太网口通过BOOTP/DHCP服务获得IP参数，使用TFTP方式下载程序映像文件，常用于调试支持和系统初始化（Flash下载更新和网络启动）。

3）Blob功能比较齐全，代码较少，比较适合做修改移植，用来引导Liunx，目前大部分S3C44B0板都用Blob修改移植后来加载uClinux。

4）vivi是国mizi公司开发的bootloader,适用于ARM9处理器。

Vivi有两种工作模式：

启动加载模式和下载模式。

启动加载模式可以在一段时间后（这个时间可更改）自行启动linux核，这是vivi的默认模式。

在下载模式下，vivi为用户提供一个命令行接口，通过接口可以使用vivi提供的一些命令

3、简述u-boot的启动的两部分流程。

从固态存储设备上启动的BootLoader大多都是2阶段的启动过程，也即启动过程可以分为stage1和stage2两部分。

在stage1阶段，通常将完成以下工作（以执行的先后为顺序）：

1.硬件设备初始化，通常只初始化的最基本的设备，如存控制器、串口等设备

2.为加载BootLoader的stage2准备存空间

3.复制BootLoader的stage2到存空间中

4.设置堆栈

5.跳转至stage2的入口点

BootLoader的stage2通常包括以下步骤：

      1.初始化本阶段要使用到的硬件设备，如以太网、USB等

     2.检测系统存的映射

     3.将核映像和根文件系统映像从固体存储器Flash等上读到存空间中

     4.设置核启动参数

     5.启动核