tiny4412编译与移植U-Boot

描述

tiny4412编译与移植U-Boot

1.uboot简介

      U-Boot 是一个主要用于嵌入式系统的引导加载程序,可以支持多种不同的计算机系统结构,包括PPC、ARM、AVR32、MIPS、x86、68k、Nios与MicroBlaze。这也是一套在GNU通用公共许可证之下发布的自由软件。

      U-Boot本质是一个裸机程序,是一种普遍用于嵌入式系统中的开源的Bootloader,作用是用来引导操作系统,以及给开发人员提供测试调试工具。主要负责基本硬件初始化,导启动内核启动。

2.选择U-Boot理由

 ① 开放源码;
 ② 支持多种嵌入式操作系统内核,如Linux、NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS, android;
 ③ 支持多个处理器系列,如PowerPC、ARM、x86、MIPS;
 ④ 较高的可靠性和稳定性;
 ⑤ 高度灵活的功能设置,适合U-Boot调试、操作系统不同引导要求、产品发布等;
 ⑥ 丰富的设备驱动源码,如串口、以太网、SDRAM、FLASH、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、键盘等;
 ⑦ 较为丰富的开发调试文档与强大的网络技术支持;

3.U-Boot主要功能

      系统引导支持NFS挂载、RAMDISK(压缩或非压缩)形式的根文件系统;支持NFS挂载、从FLASH中引导压缩或非压缩系统内核;

      基本辅助功能强大的操作系统接口功能;可灵活设置、传递多个关键参数给操作系统,适合系统在不同开发阶段的调试要求与产品发布,尤以Linux支持最为强劲;支持目标板环境参数多种存储方式,如FLASH、NVRAM、EEPROM;

      CRC32校验可校验FLASH中内核、RAMDISK镜像文件是否完好;

      设备驱动串口、SDRAM、FLASH、以太网、LCD、NVRAM、EEPROM、键盘、USB、PCMCIA、PCI、RTC等驱动支持;

      上电自检功能SDRAM、FLASH大小自动检测;SDRAM故障检测;CPU型号;

4.U-Boot工作模式

      uboot分为启动加载模式和下载模式。启动模式即为正常工作模式,嵌入式产品发布时必须工作在启动模式,此时uboot可以完成操作系统引导,可以将操作系统从flash中拷贝到sram中运行,整个过程自动完成;下载模式即可完成系统更新,可以通过各种通讯方式将PC端数据拷贝到嵌入式产品中。

5.U-Boot启动流程

      uboot多数BootLoader都分为stage1和stage2两大部分,U-boot也不例外。stage1主要存放依赖于CPU架构代码,通常是汇编程序。stage2则通常用C语言来实现,这样可以实现复杂的功能,而且有更好的可读性和移植性。

  • stage1作用

      stage1代码通过存放在start.S中,和CPU架构相关,例如tiny4412的.S文件存放路径:uboot_tiny4412-sdk1506\arch\arm\cpu\armv7。

编译

 stage1汇编代码实现功能为:

       1.定义程序入口,一般入口存放在rom的0x0位置。
       2.设置异常向量,初始化内存控制器。
       3.拷贝rom中的程序到ram中,初始化堆栈。
       4.将指针指向到ram中执行。

 stage2作用

stage2存放的为C语言代码,这也是整个uboot的主程序。该代码注意实现功能为:

    1.完成基本硬件初始化,如初始化flash;
    2.初始化系统内存分配函数。
    3.如果目标系统拥有 nand 设备,则初始化 nand 设备。
    4.如果目标系统有显示设备,则初始化该类设备。
    5.初始化相关网络设备,填写 ip地址等。
    6.进入命令循环(即整个 boot 的工作循环),接受用户从串口输入的命令,然后进行相应的工作。
 

编译

  tiny4412 从SD卡启动,数据在SD卡中存储格式:
  tiny4412从SD卡启动系统,数据存放是从第一个扇区开始。

编译编译


       1~16扇区存放bl1.bin文件,由三星提供。大小为固定8KB。
       17~49扇区存放bl2.bin文件,该扇区用来存放uboot的前14KB代码。
       49~705扇区存放完整uboot文件。
       705~1025扇区存放tzsw.bin签名文件。
       从1025扇区开始存放内核镜像文件,连续写12288个扇区。
       再往后则是根文件系统rootfs

  • 系统启动流程

      在开发板上电时,首先运行的是Exynos本身自带的64KB的flash中的程序,读取签名文件,加载uboot前14kb代码到Exynos本身的256KB的SRAM中运行,实现基本硬件初始化(如初始化外扩内存),接着将完整Uboot拷贝到外扩内存中,将PC指针指向外扩内存。完成flash初始化、网卡初始化,读取内核、加载根文件系统,引导操作系统启动,最终uboot结束本次工作,将CPU使用权交接操作系统,至此,系统启动成功。

6.U-Boot移植与烧写

PC端系统:ubuntu18.04
交叉编译器:arm-linux-gcc
#解压uboot源码
[wbyq@wbyq src_pack]$ tar xvf /mnt/hgfs/ubuntu/software_pack/uboot_tiny4412-sdk1506.tar
[wbyq@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]$ make distclean
[wbyq@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]$ make clean #清空配置
[wbyq@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]$ make tiny4412_config #配置开发板
Configuring for tiny4412 board...
[wbyq@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]$ make -j8 #编译源码
编译

6.1 ubunut编译uboot报错

 报错:libz.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
 解决办法:sudo apt-get install lib32ncurses5 sudo apt-get install lib32z1

6.2 make menuconfig报错

 错误1:make menuconfig’ requires the ncurses libraries。缺少ncurses库。
 解决办法:sudo apt-get install libncurses5-dev
 错误2:

编译

  将窗口放大即可。

6.3 烧写uboot到SD卡

[wbyq@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]$ cd sd_fuse/ 
[wbyq@wbyq sd_fuse]$ make  //编译生成mkbl2
[wbyq@wbyq sd_fuse]$ cd tiny4412/  
//插上SD卡,烧写U-boot
[xsw@xsw tiny4412]$ sudo ./sd_fusing.sh /dev/sdb 
编译

6.4 开发板运行uboot

  将SD卡插到开发板上,选择从SD卡启动,插上串口线。

编译

 


 

 审核编辑:汤梓红
 
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