作者：东华理工学院 焦玉全 黄乡生 鲍玉军

引言

U-Boot是用于初始化目标板硬件，为嵌入式操作系统提供目标板硬件配置信息，完成嵌入式操作系统装载、引导和运行的固件程序。它能够将系统的软硬件紧密衔接在一起。S3C2410是三星公司的一款基于ARM920T核的嵌入式通用处理器。本文将详细介绍U-Boot在S3C2410开发板上的移植与运行。

U-BOOT简介 

U-Boot支持ARM、 PowerPC等多种架构的处理器，也支持Linux、NetBSD和VxWorks等多种操作系统。它提供启动加载和下载两种工作模式。启动加载模式也称自主模式，一般是将存储在目标板Flash中的内核和文件系统的镜像装载到SDRAM中，整个过程无需用户的介入。在使用嵌入式产品时，一般工作在该模式下。工作在下载模式时，目标板往往受外设(一般是PC机)的控制，从而将外设中调试好的内核和文件系统下载到目标板中去。U-Boot允许用户在这两种工作模式间进行切换。通常目标板启动时，会延时等待一段时间，如果在设定的延时时间范围内，用户没有按键，U-Boot就进入启动加载模式。

开发板的主要配置包括三星ARM9处理器S3C2410、1个串口和JTAG接口，晶振为12MHz，系统主频为200MHz。另外，开发板上还包括1片4M×16位数据宽度的Flash，地址范围为0x01000000～0x01800000和2片8M×16位数据宽度的SDRAM，地址范围为0x30000000～0x32000000。Flash使用了2410处理器的BANK0单元，由于2410中地址是循环映射的，因而0x01000000 和0x0地址等同。

在本系统中，U-Boot的主要功能包括：建立和初始化RAM；初始化一个串口；检测机器的体系结构，传递MACH_TYPE_xxx的值(SMDK2410)给内核；建立内核的标记列表(tagged list)；调用内核镜像。

U-Boot移植步骤

为了使U-Boot支持新的开发板，一种简便的做法是在U-Boot已经支持的开发板中选择一种和目标板接近的，并在其基础上进行修改。代码修改的步骤如下：

1)在board目录下创建smdk2410目录，添加smdk2410.c、flash.c、memsetup.s、u-boot.lds和config.mk等；
2)在cpu目录下创建arm920t目录，主要包含start.s、interrupts.c、cpu.c、serial.c和speed.c等文件；
3)在include/configs目录下添加smdk2410.h，它定义了全局的宏定义等；
4)修改u-boot根目录下的Makefile文件：
smdk2410_config : unconfig@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410
5)运行make smdk2410_config，如果没有错误，就可以开始进行与硬件相关的代码移植工作。由于这部分代码与硬件紧密相关，所以要熟悉开发板的硬件配置，可参考各芯片的用户手册。
　　　　　
U-Boot启动过程
 
U-Boot的启动过程可以分成3个阶段。首先在Flash中运行汇编程序，将Flash中的启动代码部分复制到SDRAM中，同时创造环境准备运行C程序；然后在SDRAM中执行，对硬件进行初始化；最后设置内核参数的标记列表，复制镜像文件，进入内核的入口函数。

1) 程序首先在Flash中运行CPU入口函数/cpu/arm920t/start.s。具体工作包括：设置异常的入口地址和异常处理函数；配置PLLCON寄存器，确定系统的主频；屏蔽看门狗和中断；初始化I/O寄存器；关闭MMU功能；调用/board/smdk2410中的memsetup.s，初始化存储器空间，设置刷新频率；将U-Boot的内容复制到SDRAM中；设置堆栈的大小，ldr pc, _start_armboot。

board/s3c2410中config.mk文件(TEXT_BASE = 0x31F00000)用于设置程序编译连接的起始地址，在程序中要特别注意与地址相关指令的使用。

当程序在Flash中运行时，执行程序跳转时必须要使用跳转指令，而不能使用绝对地址的跳转(即直接对PC操作)。如果使用绝对地址，那么，程序的取指是相对于当前PC位置向前或者向后的32MB空间内，而不会跳入SDRAM中。

2) 程序跳转到SDRAM中执行/lib_arm/board.c中的start_armboot()函数。该函数将完成如下工作：

*设置通用端口rGPxCON;rGPxUP；设置处理器类型gd->bd->bi_arch_number = 193；设置启动参数地址gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100；
* env_init：设置环境变量，初始化环境；
* init_baudrate：设置串口的波特率；
* serial_init：设置串口的工作方式；
* flash_init：设置ID号、每个分页的起始地址等信息，将信息送到相应的结构体中；
* dram_init：设置SDRAM的起始地址和大小；
* env_relocate：将环境变量的地址送到全局变量结构体中(gd->env_addr = (ulong)&(env_ptr->data))；
* enable_interrupts：开启中断；
* main_loop：该函数主要用于设置延时等待，从而确定目标板是进入下载操作模式还是装载镜像文件启动内核。在设定的延时时间范围内，目标板将在串口等待输入命令，当