第7章嵌入式操作系統(tǒng)及開發(fā)簡述

嵌入式操作系統(tǒng)河北工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院范書瑞第7章嵌入式操作系統(tǒng)及開發(fā)簡述7.1嵌入式Linux簡介17.2構(gòu)建Linux開發(fā)環(huán)境27.3引導(dǎo)程序移植37.4Linux內(nèi)核移植47.5

構(gòu)建文件系統(tǒng)57.6應(yīng)用程序開發(fā)63河北工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院范書瑞2024/4/26嵌入式Linux開發(fā)步驟應(yīng)用程序開發(fā)根文件系統(tǒng)內(nèi)核引導(dǎo)程序開發(fā)環(huán)境4河北工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院范書瑞2024/4/26嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模型嵌入式開發(fā)成本6河北工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院范書瑞2024/4/26

7.3引導(dǎo)程序移植7.3.5U-Boot常用命令7.3.4U-Boot移植思路7.3.3U-Boot編譯7.3.2U-Boot工程簡介7.3.1BootLoader種類BootLoader系統(tǒng)加電或復(fù)位后，所有CPU都會(huì)從某個(gè)地址開始執(zhí)行，這是由處理器設(shè)計(jì)決定的。ARM處理器在復(fù)位時(shí)從地址0x00000000取第一條指令。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)板都要把板上ROM或Flash映射到這個(gè)地址。因此，必須把BootLoader程序存儲在相應(yīng)的Flash位置。系統(tǒng)加電后，CPU將首先執(zhí)行它。主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間一般有串口可以連接，BootLoader軟件通常會(huì)通過串口來輸入輸出。例如：輸出出錯(cuò)或者執(zhí)行結(jié)果信息到串口終端，從串口終端讀取用戶控制命令等。BootLoader啟動(dòng)過程通常是多階段的，這樣既能提供復(fù)雜的功能，又有很好的可移植性。例如：從Flash啟動(dòng)的BootLoader多數(shù)是兩階段的啟動(dòng)過程。Bootloader的主要功能是引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動(dòng)，可以提供各種啟動(dòng)方式。啟動(dòng)方式網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)磁盤啟動(dòng)Flash啟動(dòng)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)方式不需要配置較大的存儲介質(zhì)，跟無盤工作站有點(diǎn)類似。Bootloader安裝到板上的EPROM或者Flash中。Bootloader通過以太網(wǎng)接口遠(yuǎn)程下載Linux內(nèi)核映像或者文件系統(tǒng)。使用這種方式也有前提條件：就是目標(biāo)板有串口、以太網(wǎng)接口。在服務(wù)器上配置啟動(dòng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)示意圖磁盤啟動(dòng)方式傳統(tǒng)的Linux系統(tǒng)運(yùn)行在臺式機(jī)或者服務(wù)器上，這些計(jì)算機(jī)一般都使用BIOS引導(dǎo)，并且使用磁盤作為存儲介質(zhì)。如果進(jìn)入BIOS設(shè)置菜單，可以探測處理器、內(nèi)存、硬盤等設(shè)備，可以設(shè)置BIOS從軟盤、光盤或者某塊硬盤啟動(dòng)。也就是說，BIOS并不直接引導(dǎo)操作系統(tǒng)。那么在硬盤的主引導(dǎo)區(qū)，還需要一個(gè)Bootloader。這個(gè)Bootloader可以從磁盤文件系統(tǒng)中把操作系統(tǒng)引導(dǎo)起來。Linux傳統(tǒng)上是通過LILO（LInuxLOader）引導(dǎo)的，后來又出現(xiàn)了GNU的軟件GRUB（GRandUnifiedBootloader）。這2種Bootloader廣泛應(yīng)用在X86的Linux系統(tǒng)上。開發(fā)主機(jī)使用了其中一種，熟悉它們有助于配置多種系統(tǒng)引導(dǎo)功能。Flash啟動(dòng)方式Bootloader一般放在Flash的底端或者頂端，這要根據(jù)處理器的復(fù)位向量設(shè)置。要使Bootloader的入口位于處理器上電執(zhí)行第一條指令的位置。接下來分配參數(shù)區(qū)，這里可以作為Bootloader的參數(shù)保存區(qū)域。再下來內(nèi)核映像區(qū)。Bootloader引導(dǎo)Linux內(nèi)核，就是要從這個(gè)地方把內(nèi)核映像解壓到RAM中去，然后跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核映像入口執(zhí)行。然后是文件系統(tǒng)區(qū)。如果使用Ramdisk文件系統(tǒng)，則需要Bootloader把它解壓到RAM中。如果使用JFFS2文件系統(tǒng)，將直接掛接為根文件系統(tǒng)。7.3引導(dǎo)程序移植“BootLoader”和“Monitor”

“BootLoader”只是引導(dǎo)設(shè)備并且執(zhí)行主程序的固件；“Monitor”還提供了更多的命令行接口，可以進(jìn)行調(diào)試、讀寫內(nèi)存、燒寫Flash、配置環(huán)境變量等?！癕onitor”在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中可以提供很好的調(diào)試功能，開發(fā)完成以后，就完全設(shè)置成了一個(gè)“BootLoader”。所以，習(xí)慣上大家把它們統(tǒng)稱為BootLoader。7.3.1BootLoader的種類7.3.1BootLoader的種類BootloaderMonitor描

述x86ARMPowerPCLILO否Linux磁盤引導(dǎo)程序是否否GRUB否GNU的LILO替代程序是否否Loadlin否從DOS引導(dǎo)Linux是否否ROLO否從ROM引導(dǎo)Linux而不需要BIOS是否否Etherboot否通過以太網(wǎng)卡啟動(dòng)Linux系統(tǒng)的固件是否否LinuxBIOS否完全替代BUIS的Linux引導(dǎo)程序是否否BLOB否LART等硬件平臺的引導(dǎo)程序否是否U-boot是通用引導(dǎo)程序是是是RedBoot是基于eCos的引導(dǎo)程序是是是開放源碼的Linux引導(dǎo)程序7.3.1BootLoader的種類LILO軟件工程是由WernerAlmesberger創(chuàng)建，專門為引導(dǎo)Linux開發(fā)的?，F(xiàn)在LILO的維護(hù)者是JohnCoffman，最新版本下載站點(diǎn)：。LILO有詳細(xì)的文檔，例如LILO套件中附帶使用手冊和參考手冊。此外，還可以在LDP的“LILOmini-HOWTO”中找到LILO的使用指南。GRUB是GNU計(jì)劃的主要bootloader。GRUB最初是由ErichBoleyn為GNUMach操作系統(tǒng)撰寫的引導(dǎo)程序。后來有GordonMatzigkeit和OkujiYoshinori接替Erich的工作，繼續(xù)維護(hù)和開發(fā)GRUB。GRUB的網(wǎng)站/software/grub/上有對套件使用的說明文件，叫作《GRUBmanual》。GRUB能夠使用TFTP和BOOTP或者DHCP通過網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，這種功能對于系統(tǒng)開發(fā)過程很有用。X86的工作站和服務(wù)器上一般使用LILO和GRUB。LILO是Linux發(fā)行版主流的Bootloader。不過RedhatLinux發(fā)行版已經(jīng)使用了GRUB，GRUB比LILO有更有好的顯示界面，使用配置也更加靈活方便。7.3.1BootLoader的種類ARM處理器的芯片商很多，所以每種芯片的開發(fā)板都有自己的Bootloader。結(jié)果ARMbootloader也變得多種多樣。最早有為ARM720處理器的開發(fā)板的固件，又有了armboot，StrongARM平臺的blob，還有S3C2410處理器開發(fā)板上的vivi等?，F(xiàn)在armboot已經(jīng)并入了U-Boot，所以U-Boot也支持ARM/XSCALE平臺。U-Boot已經(jīng)成為ARM平臺事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)Bootloader。PowerPC平臺的處理器有標(biāo)準(zhǔn)的Bootloader，就是ppcboot。PPCBOOT在合并armboot等之后，創(chuàng)建了U-Boot，成為各種體系結(jié)構(gòu)開發(fā)板的通用引導(dǎo)程序。U-Boot仍然是PowerPC平臺的主要Bootloader。值得說明的是Redboot，它幾乎能夠支持所有的體系結(jié)構(gòu)，包括MIPS、SH、M68K等體系結(jié)構(gòu)。Redboot是以eCos為基礎(chǔ)，采用GPL許可的開源軟件工程。現(xiàn)在由coreeCos的開發(fā)人員維護(hù)，源碼下載網(wǎng)站是/snapshots。Redboot的文檔也相當(dāng)完善，有詳細(xì)的使用手冊《RedBootUser’sGuide》。7.3.2U-Boot工程簡介最早，DENX軟件工程中心的WolfgangDenk基于8xxrom的源碼創(chuàng)建了PPCBOOT工程，并且不斷添加處理器的支持。后來，SysgoGmbh把ppcboot移植到ARM平臺上，創(chuàng)建了ARMboot工程。然后以ppcboot工程和armboot工程為基礎(chǔ)，創(chuàng)建了U-Boot工程?，F(xiàn)在U-Boot已經(jīng)能夠支持PowerPC、ARM、X86、MIPS體系結(jié)構(gòu)的上百種開發(fā)板，已經(jīng)成為功能最多、靈活性最強(qiáng)并且開發(fā)最積極的開放源碼Bootloader。U-Boot的源碼包可以從sourceforge網(wǎng)站下載，還可以訂閱該網(wǎng)站活躍的U-BootUsers郵件論壇，這個(gè)郵件論壇對于U-Boot的開發(fā)和使用都很有幫助。U-Boot軟件包下載網(wǎng)站：/project/u-boot。U-Boot郵件列表網(wǎng)站：/lists/listinfo/u-boot-users/。DENX相關(guān)的網(wǎng)站：http://www.denx.de/re/DPLG.html。7.3.2U-Boot工程簡介1處理器體系結(jié)構(gòu)或者開發(fā)板硬件直接相關(guān)2一些通用的函數(shù)或者驅(qū)動(dòng)程序3U-Boot的應(yīng)用程序、工具或者文檔U-Boot源碼結(jié)構(gòu)7.3.2U-Boot工程簡介目

錄特

性解釋說明board平臺依賴存放電路板相關(guān)的目錄文件，例如：RPXlite(mpc8xx)、smdk2410(arm920t)、sc520_cdp(x86)等目錄cpu平臺依賴存放CPU相關(guān)的目錄文件，例如：mpc8xx、ppc4xx、arm720t、arm920t、xscale、i386等目錄lib_ppc平臺依賴存放對PowerPC體系結(jié)構(gòu)通用的文件，主要用于實(shí)現(xiàn)PowerPC平臺通用的函數(shù)lib_arm平臺依賴存放對ARM體系結(jié)構(gòu)通用的文件，主要用于實(shí)現(xiàn)ARM平臺通用的函數(shù)lib_i386平臺依賴存放對X86體系結(jié)構(gòu)通用的文件，主要用于實(shí)現(xiàn)X86平臺通用的函數(shù)include通用頭文件和開發(fā)板配置文件，所有開發(fā)板的配置文件都在configs目錄下common通用通用的多功能函數(shù)實(shí)現(xiàn)lib_generic通用通用庫函數(shù)的實(shí)現(xiàn)7.3.2U-Boot工程簡介目

錄特

性解釋說明Net通用存放網(wǎng)絡(luò)的程序Fs通用存放文件系統(tǒng)的程序Post通用存放上電自檢程序drivers通用通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，主要有以太網(wǎng)接口的驅(qū)動(dòng)Disk通用硬盤接口程序Rtc通用RTC的驅(qū)動(dòng)程序Dtt通用數(shù)字溫度測量器或者傳感器的驅(qū)動(dòng)examples應(yīng)用例程一些獨(dú)立運(yùn)行的應(yīng)用程序的例子，例如helloworldtools工具存放制作S-Record或者U-Boot格式的映像等工具，例如mkimageDoc文檔開發(fā)使用文檔7.3.3U-Boot的編譯U-Boot的源碼是通過GCC和Makefile組織編譯的。頂層目錄下的Makefile首先可以設(shè)置開發(fā)板的定義，然后遞歸地調(diào)用各級子目錄下的Makefile，最后把編譯過的程序鏈接成U-Boot映像。1．頂層目錄下的Makefile它負(fù)責(zé)U-Boot整體配置編譯。每一種開發(fā)板在Makefile都需要有板子配置的定義。例如smdk2410開發(fā)板的定義如下：smdk2410_config:

unconfig

@./mkconfig$(@:_config=)armarm920tsmdk2410NULLs3c24x0

執(zhí)行配置U-Boot的命令makesmdk2410_config，通過./mkconfig腳本生成include/config.mk的配置文件。7.3.3U-Boot的編譯文件內(nèi)容正是根據(jù)Makefile對開發(fā)板的配置生成的。

ARCH

=armCPU

=arm920tBOARD

=smdk2410SOC

=s3c24x0

include/config.mk文件定義了ARCH、CPU、BOARD、SOC這些變量。這樣硬件平臺依賴的目錄文件可以根據(jù)這些定義來確定。。SMDK2410平臺相關(guān)目錄如下。board/smdk2410/cpu/arm920t/cpu/arm920t/s3c24x0/lib_arm/include/asm-arm/include/configs/smdk2410.h7.3.3U-Boot的編譯頂層目錄的Makefile文件開始的部分，其中下列幾行包含了這些變量的定義。

#loadARCH,BOARD,andCPUconfigurationincludeinclude/config.mkexport

ARCHCPUBOARDVENDORSOCMakefile的編譯選項(xiàng)和規(guī)則在頂層目錄的config.mk文件中定義。各種體系結(jié)構(gòu)通用的規(guī)則直接在這個(gè)文件中定義。通過ARCH、CPU、BOARD、SOC等變量為不同硬件平臺定義不同選項(xiàng)。不同體系結(jié)構(gòu)的規(guī)則分別包含在ppc_config.mk、arm_config.mk、mips_config.mk等文件中。7.3.3U-Boot的編譯ifeq($(ARCH),arm)CROSS_COMPILE=arm-linux-

//交叉編譯器的前綴#endifexport

CROSS_COMPILE…#U-Bootobjects....orderisimportant(i.e.startmustbefirst)OBJS

=cpu/$(CPU)/start.o

//處理器相關(guān)的目標(biāo)文件…LIBS

=lib_generic/libgeneric.a

//定義依賴的目錄，每個(gè)目錄下先把目標(biāo)文件連接成*.a文件。LIBS+=board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).aLIBS+=cpu/$(CPU)/lib$(CPU).aifdefSOCLIBS+=cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).aendifLIBS+=lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a…頂層目錄Makefile定義交叉編譯器7.3.3U-Boot的編譯ALL=u-boot.srecu-boot.binSystem.mapall:

$(ALL)u-boot.srec:

u-boot

$(OBJCOPY)${OBJCFLAGS}-Osrec$<$@u-boot.bin:u-boot

$(OBJCOPY)${OBJCFLAGS}-Obinary$<$@……u-boot:

depend$(SUBDIRS)$(OBJS)$(LIBS)$(LDSCRIPT)

UNDEF_SYM='$(OBJDUMP)-x$(LIBS)\

|sed

-n-e's/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p'|sort|uniq`;\

$(LD)$(LDFLAGS)$$UNDEF_SYM$(OBJS)\

--start-group$(LIBS)$(PLATFORM_LIBS)--end-group\

-Mapu-boot.map-ou-bootMakefile缺省的編譯目標(biāo)為all，包括u-boot.srec、u-boot.bin、System.map。u-boot.srec和u-boot.bin又依賴于U-Boot。U-Boot就是通過ld命令按照u-boot.map地址表把目標(biāo)文件組裝成u-boot。U-Boot映像編譯的依賴關(guān)系7.3.3U-Boot的編譯除了編譯過程Makefile以外，還要在程序中為開發(fā)板定義配置選項(xiàng)或者參數(shù)。這個(gè)頭文件是include/configs/<board_name>.h。<board_name>用相應(yīng)的BOARD定義代替。這個(gè)頭文件中主要定義了兩類變量。一類是選項(xiàng)，前綴是CONFIG_，用來選擇處理器、設(shè)備接口、命令、屬性等。例如：

#define

CONFIG_ARM920T

1#define

CONFIG_DRIVER_CS8900

1

另一類是參數(shù)，前綴是CFG_，用來定義總線頻率、串口波特率、Flash地址等參數(shù)。例如：

#define

CFG_FLASH_BASE

0x00000000#defineCFG_PROMPT

"=>"開發(fā)板配置頭文件7.3.3U-Boot的編譯根據(jù)對Makefile的分析，編譯分為2步。第1步配置，例如：makesmdk2410_config；第2步編譯，執(zhí)行make就可以了。編譯完成后，可以得到U-Boot各種格式的映像文件和符號表，文件名稱說

明System.mapU-Boot映像的符號表u-bootU-Boot映像的ELF格式u-boot.binU-Boot映像原始的二進(jìn)制格式u-boot.srecU-Boot映像的S-Record格式編譯結(jié)果7.3.4U-Boot的移植移植U-Boot的基本步驟如下。（1）在頂層Makefile中為開發(fā)板添加新的配置選項(xiàng)，使用已有的配置項(xiàng)目為例。

smdk2410_config

:

unconfig

@./mkconfig$(@:_config=)armarm920tsmdk2410NULLs3c24x0

參考上面2行，添加下面2行。

fs2410_config

:

unconfig

@./mkconfig$(@:_config=)armarm920tfs2410NULLs3c24x0

（2）創(chuàng)建一個(gè)新目錄存放開發(fā)板相關(guān)的代碼，并且添加文件。board/fs2410/config.mkboard/fs2410/flash.cboard/fs2410/fs2410.cboard/fs2410/Makefileboard/fs2410/memsetup.Sboard/fs2410/u-boot.lds7.3.4U-Boot的移植（3）為開發(fā)板添加新的配置文件可以先復(fù)制參考開發(fā)板的配置文件，再修改。例如：$cpinclude/configs/smdk2410.h

include/configs/fs2410.h如果是為一顆新的CPU移植，還要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的目錄存放CPU相關(guān)的代碼。（4）配置開發(fā)板$makefs2410_config（5）編譯U-Boot執(zhí)行make命令，編譯成功可以得到U-Boot映像。有些錯(cuò)誤是跟配置選項(xiàng)是有關(guān)系的，通常打開某些功能選項(xiàng)會(huì)帶來一些錯(cuò)誤，一開始可以盡量跟參考板配置相同。7.3.4U-Boot的移植（6）添加驅(qū)動(dòng)或者功能選項(xiàng)在能夠編譯通過的基礎(chǔ)上，還要實(shí)現(xiàn)U-Boot的以太網(wǎng)接口、Flash擦寫等功能。對于FS2410開發(fā)板的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)和smdk2410完全相同，所以可以直接使用。CS8900驅(qū)動(dòng)程序文件如下。drivers/cs8900.cdrivers/cs8900.h對于Flash的選擇就麻煩多了，F(xiàn)lash芯片價(jià)格或者采購方面的因素都有影響。多數(shù)開發(fā)板大小、型號不都相同。所以還需要移植Flash的驅(qū)動(dòng)。每種開發(fā)板目錄下一般都有flash.c這個(gè)文件，需要根據(jù)具體的Flash類型修改。例如：board/fs2410/flash.c（7）調(diào)試U-Boot源代碼，直到U-Boot在開發(fā)板上能夠正常啟動(dòng)。7.3.5U-Boot命令U-Boot是“Monitor”。除了Bootloader的系統(tǒng)引導(dǎo)功能，它還有用戶命令接口，提供了一些復(fù)雜的調(diào)試、讀寫內(nèi)存、燒寫Flash、配置環(huán)境變量等功能。掌握U-Boot的使用，將極大地方便嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。7.3.5U-Boot命令U-Boot上電啟動(dòng)后，敲任意鍵可以退出自動(dòng)啟動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)入命令行。

U-Boot1.1.2(Apr262005-12:27:13)U-Bootcode:11080000->1109614C

BSS:->1109A91CRAMConfiguration:Bank#0:1000000032MBMicronStrataFlashMT28F128J3deviceinitializedFlash:32MBIn:

serialOut:

serialErr:

serialHitanykeytostopautoboot:

0U-Boot>

在命令行提示符下，可以輸入U(xiǎn)-Boot的命令并執(zhí)行。U-Boot可以支持幾十個(gè)常用命令，通過這些命令，可以對開發(fā)板進(jìn)行調(diào)試，可以引導(dǎo)Linux內(nèi)核，還可以擦寫Flash完成系統(tǒng)部署等功能。掌握這些命令的使用，才能夠順利地進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。輸入help命令，可以得到當(dāng)前U-Boot的所有命令列表。每一條命令后面是簡單的命令說明。7.3.5U-Boot命令U-Boot還提供了更加詳細(xì)的命令幫助，通過help命令還可以查看每個(gè)命令的參數(shù)說明。

=>helpbootmbootm[addr[arg...]]

-bootapplicationimagestoredinmemory

passingarguments'arg...';whenbootingaLinuxkernel,

'arg'canbetheaddressofaninitrdimage

bootm命令可以引導(dǎo)啟動(dòng)存儲在內(nèi)存中的程序映像。這些內(nèi)存包括RAM和可以永久保存的Flash。第1個(gè)參數(shù)addr是程序映像的地址，這個(gè)程序映像必須轉(zhuǎn)換成U-Boot的格式。第2個(gè)參數(shù)對于引導(dǎo)Linux內(nèi)核有用，通常作為U-Boot格式的RAMDISK映像存儲地址；也可以是傳遞給Linux內(nèi)核的參數(shù)（缺省情況下傳遞bootargs環(huán)境變量給內(nèi)核）。7.3.5U-Boot命令=>helpbootpbootp[loadAddress][bootfilename]bootp命令通過bootp請求，要求DHCP服務(wù)器分配IP地址，然后通過TFTP協(xié)議下載指定的文件到內(nèi)存。第1個(gè)參數(shù)是下載文件存放的內(nèi)存地址。第2個(gè)參數(shù)是要下載的文件名稱，這個(gè)文件應(yīng)該在開發(fā)主機(jī)上準(zhǔn)備好。

=>helpcmpcmp[.b,.w,.l]addr1addr2count

-comparememory

cmp命令可以比較2塊內(nèi)存中的內(nèi)容。.b以字節(jié)為單位；.w以字為單位；.l以長字為單位。注意：cmp.b中間不能保留空格，需要連續(xù)敲入命令。第1個(gè)參數(shù)addr1是第一塊內(nèi)存的起始地址。第2個(gè)參數(shù)addr2是第二塊內(nèi)存的起始地址。第3個(gè)參數(shù)count是要比較的數(shù)目，單位按照字節(jié)、字或者長字。7.3.5U-Boot命令=>helpcpcp[.b,.w,.l]sourcetargetcount

-copymemory

cp命令可以在內(nèi)存中復(fù)制數(shù)據(jù)塊，包括對Flash的讀寫操作。第1個(gè)參數(shù)source是要復(fù)制的數(shù)據(jù)塊起始地址。第2個(gè)參數(shù)target是數(shù)據(jù)塊要復(fù)制到的地址。這個(gè)地址如果在Flash中，那么會(huì)直接調(diào)用寫Flash的函數(shù)操作。所以U-Boot寫Flash就使用這個(gè)命令，當(dāng)然需要先把對應(yīng)Flash區(qū)域擦干凈。第3個(gè)參數(shù)count是要復(fù)制的數(shù)目，根據(jù)cp.bcp.wcp.l分別以字節(jié)、字、長字為單位。

=>helpcrc32crc32addresscount[addr]

-computeCRC32checksum[saveataddr]

crc32命令可以計(jì)算存儲數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和。第1個(gè)參數(shù)address是需要校驗(yàn)的數(shù)據(jù)起始地址。第2個(gè)參數(shù)count是要校驗(yàn)的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。第3個(gè)參數(shù)addr用來指定保存結(jié)果的地址。7.3.5U-Boot命令=>helperaseerasestartend

-eraseFLASHfromaddr'start'toaddr'end'eraseN:SF[-SL]

-erasesectorsSF-SLinFLASHbank#NerasebankN

-eraseFLASHbank#Neraseall

-eraseallFLASHbanks

erase命令可以擦Flash。參數(shù)必須指定Flash擦除的范圍。按照起始地址和結(jié)束地址，start必須是擦除塊的起始地址；end必須是擦除末尾塊的結(jié)束地址。這種方式最常用。舉例說明：擦除0x20000–0x3ffff區(qū)域命令為erase200003ffff。按照組和扇區(qū)，N表示Flash的組號，SF表示擦除起始扇區(qū)號，SL表示擦除結(jié)束扇區(qū)號。另外，還可以擦除整個(gè)組，擦除組號為N的整個(gè)Flash組。擦除全部Flash只要給出一個(gè)all的參數(shù)即可。7.3.5U-Boot命令

=>helpgogoaddr[arg...]

-startapplicationataddress'addr'

passing'arg'asarguments

go命令可以執(zhí)行應(yīng)用程序。第1個(gè)參數(shù)是要執(zhí)行程序的入口地址。第2個(gè)可選參數(shù)是傳遞給程序的參數(shù)，可以不用。

=>helpiminfoiminfoaddr[addr...]

-printheaderinformationforapplicationimagestartingat

address'addr'inmemory;thisincludesverificationofthe

imagecontents(magicnumber,headerandpayloadchecksums)

iminfo可以打印程序映像的開頭信息，包含了映像內(nèi)容的校驗(yàn)（序列號、頭和校驗(yàn)和）。第1個(gè)參數(shù)指定映像的起始地址?？蛇x的參數(shù)是指定更多的映像地址7.3.5U-Boot命令=>helploadbloadb[off][baud]

-loadbinaryfileoverseriallinewithoffset'off'andbaudrate'baud'

loadb命令可以通過串口線下載二進(jìn)制格式文件。

=>helploadsloads[off]

-loadS-Recordfileoverseriallinewithoffset'off'

loads命令可以通過串口線下載S-Record格式文件。

=>helpmwmw[.b,.w,.l]addressvalue[count]

-writememory

mw命令可以按照字節(jié)、字、長字寫內(nèi)存，.b.w.l的用法與cp命令相同。第1個(gè)參數(shù)address是要寫的內(nèi)存地址。第2個(gè)參數(shù)value是要寫的值。第3個(gè)可選參數(shù)count是要寫單位值的數(shù)目。

=>helpnfsnfs[loadAddress][hostipaddr:bootfilename]

nfs命令可以使用NFS網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)映像。7.3.5U-Boot命令

=>helpflinfoflinfo

-printinformationforallFLASHmemorybanksflinfoN

-printinformationforFLASHmemorybank#N

flinfo命令打印全部Flash組的信息，也可以只打印其中某個(gè)組。一般嵌入式系統(tǒng)的Flash只有一個(gè)組。=>helpprintenvprintenv

-printvaluesofallenvironmentvariablesprintenvname...

-printvalueofenvironmentvariable'name'

printenv命令打印環(huán)境變量?？梢源蛴∪凯h(huán)境變量，也可以只打印參數(shù)中列出的環(huán)境變量。=>helprarpbootrarpboot[loadAddress][bootfilename]

rarboot命令可以使用TFTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)映像。也就是把指定的文件下載到指定地址，然后執(zhí)行。第1個(gè)參數(shù)是映像文件下載到的內(nèi)存地址。第2個(gè)參數(shù)是要下載執(zhí)行的映像文件。

=>helprunrunvar[...]

-runthecommandsintheenvironmentvariable(s)'var'

run命令可以執(zhí)行環(huán)境變量中的命令，后面參數(shù)可以跟幾個(gè)環(huán)境變量名。

=>helpsetenvsetenvnamevalue...

-setenvironmentvariable'name'to'value...'setenv命令可以設(shè)置環(huán)境變量。第1個(gè)參數(shù)是環(huán)境變量的名稱。第2個(gè)參數(shù)是要設(shè)置的值，如果沒有第2個(gè)參數(shù)，表示刪除這個(gè)環(huán)境變量。7.3.5U-Boot命令7.3.5U-Boot命令=>helpsleepsleepN

-delayexecutionforNseconds(Nis_decimal_!!!)

sleep命令可以延遲N秒鐘執(zhí)行，N為十進(jìn)制數(shù)。

=>helptftpboottftpboot[loadAddress][bootfilename]

tftpboot命令可以使用TFTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)下載文件。按照二進(jìn)制文件格式下載。另外使用這個(gè)命令，必須配置好相關(guān)的環(huán)境變量。例如serverip和ipaddr。第1個(gè)參數(shù)loadAddress是下載到的內(nèi)存地址。第2個(gè)參數(shù)是要下載的文件名稱，必須放在TFTP服務(wù)器相應(yīng)的目錄下。7.3.5U-Boot命令U-Boot>printenvbootdelay=3baudrate=115200netmask=ethaddr=12:34:56:78:90:abbootfile=uImagebootargs=console=ttyS0,115200root=/dev/ramrwinitrd=0x30800000,8Mbootcmd=tftp0x30008000zImage;go0x30008000serverip=ipaddr=00stdin=serialstdout=serialstderr=serial

Environmentsize:337/131068bytesU-Boot的環(huán)境變量7.3.5U-Boot命令環(huán)境變量解釋說明bootdelay定義執(zhí)行自動(dòng)啟動(dòng)的等候秒數(shù)baudrate定義串口控制臺的波特率netmask定義以太網(wǎng)接口的掩碼ethaddr定義以太網(wǎng)接口的MAC地址bootfile定義缺省的下載文件bootargs定義傳遞給Linux內(nèi)核的命令行參數(shù)bootcmd定義自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的幾條命令serverip定義tftp服務(wù)器端的IP地址ipaddr定義本地的IP地址stdin定義標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，一般是串口stdout定義標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，一般是串口stderr定義標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出設(shè)備，一般是串口

U-Boot環(huán)境變量的解釋說明

7.3.5U-Boot命令

=>setenvserverip

=>setenvipaddr

00=>setenvrootpath

"/usr/local/arm/3.3.2/rootfs"=>setenvbootargs

"root=/dev/nfsrwnfsroot=\$(serverip):\$(rootpath)ip=

\$(ipaddr)"=>setenvkernel_addr30000000=>setenvnfscmd

"tftp\$(kernel_addr)uImage;bootm\$(kernel_addr)"=>runnfscmd

上面定義的環(huán)境變量有serveripipaddrrootpathbootargskernel_addr。環(huán)境變量bootargs中還使用了環(huán)境變量，bootargs定義命令行參數(shù)，通過bootm命令傳遞給內(nèi)核。環(huán)境變量nfscmd中也使用了環(huán)境變量，功能是把uImage下載到指定的地址并且引導(dǎo)起來?？梢酝ㄟ^run命令執(zhí)行nfscmd腳本。7.3.5U-Boot命令U-Boot>ethaddr=3a:1f:34:08:54:54bootdelay=3baudrate=115200serverip=ipaddr=bootcmd=cp.b0xC00400000x222000000x00173C78;bootm0x22200000bootargs=mem=64Mconsole=ttyS0,115200root=/dev/mtdblock0rwrootfstype=jffs2stdin=serialstdout=serialstderr=serialEnvironmentsize:277/16380bytes7.3.5U-Boot命令jffs2啟動(dòng)方式setenvbootcmdcp.b0xC00400000x222000000x00173C78\;bootm0x22200000setenvbootargsmem=64Mconsole=ttyAT0,115200root=/dev/mtdblock0rwrootfstype=jffs2NFS啟動(dòng)方式setenvserveripsetenvipaddrsetenvbootargsmem=64Mconsole=ttyAT0115200root=/dev/nfsnfsroot=:/release/at91-rootfs-releaserwip=::::::eth0:offsaveenv7.3.6添加U-Boot命令（補(bǔ)充）U-Boot的每一個(gè)命令都是通過U_Boot_CMD宏定義的。這個(gè)宏在include/command.h頭文件中定義，每一個(gè)命令定義一個(gè)cmd_tbl_t結(jié)構(gòu)體。

#defineU_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help)\cmd_tbl_t__u_boot_cmd_##nameStruct_Section={#name,maxargs,rep,cmd,usage,help}

這樣每一個(gè)U-Boot命令有一個(gè)結(jié)構(gòu)體來描述。結(jié)構(gòu)體包含的成員變量：命令名稱、最大參數(shù)個(gè)數(shù)、重復(fù)數(shù)、命令執(zhí)行函數(shù)、用法、幫助。從控制臺輸入的命令是由common/command.c中的程序解釋執(zhí)行的。find_cmd()負(fù)責(zé)匹配輸入的命令，從列表中找出對應(yīng)的命令結(jié)構(gòu)體?；赨-Boot命令的基本框架，分析簡單的icache操作命令。7.3.6添加U-Boot命令（1）定義CACHE命令。在include/cmd_confdefs.h中定義了所有U-Boot命令的標(biāo)志位。

#defineCFG_CMD_CACHE

0x00000010ULL

/*icache,dcache

*/

如果有更多的命令，也要在這里添加定義。（2）實(shí)現(xiàn)CACHE命令的操作函數(shù)。下面是common/cmd_cache.c文件中icache命令部分的代碼。

#if(CONFIG_COMMANDS&CFG_CMD_CACHE)staticinton_off(constchar*s){

//這個(gè)函數(shù)解析參數(shù)，判斷是打開cache，還是關(guān)閉cache

if(strcmp(s,"on")==0){

//參數(shù)為“on”

return(1);

}elseif(strcmp(s,"off")==0){

//參數(shù)為“off”

return(0);

}

return(-1);}7.3.6添加U-Boot命令intdo_icache(cmd_tbl_t*cmdtp,intflag,intargc,char*argv[]){

//對指令cache的操作函數(shù)

switch(argc){

case2:

/*參數(shù)個(gè)數(shù)為1，則執(zhí)行打開或者關(guān)閉指令cache操作*/

switch(on_off(argv[1])){

case0:

icache_disable();

//打開指令cache

break;

case1:

icache_enable();

//關(guān)閉指令cache

break;

}

/*FALLTROUGH*/

case1:

/*參數(shù)個(gè)數(shù)為0，則獲取指令cache狀態(tài)*/

printf("InstructionCacheis%s\n",

icache_status()?"ON":"OFF");

return0;

default:

//其他缺省情況下，打印命令使用說明

printf("Usage:\n%s\n",cmdtp->usage);

return1;

}

return0;}……7.3.6添加U-Boot命令U_Boot_CMD(//通過宏定義命令

icache,

2,

1,

do_icache,

//命令為icache，命令執(zhí)行函數(shù)為do_icache()

"icache

-enableordisableinstructioncache\n",

//幫助信息

"[on,off]\n"

"

-enableordisableinstructioncache\n");……#endif

U-Boot的命令都是通過結(jié)構(gòu)體__U_Boot_cmd_##name來描述的。根據(jù)U_Boot_CMD在include/command.h中的兩行定義可以明白。

#defineU_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help)\cmd_tbl_t__u_boot_cmd_##nameStruct_Section={#name,maxargs,rep,cmd,usage,help}

還有，不要忘了在common/Makefile中添加編譯的目標(biāo)文件。7.3.6添加U-Boot命令（3）打開CONFIG_COMMANDS選項(xiàng)的命令標(biāo)志位。這個(gè)程序文件開頭有#if語句需要預(yù)處理是否包含這個(gè)命令函數(shù)。CONFIG_COMMANDS選項(xiàng)在開發(fā)板的配置文件中定義。例如：SMDK2410平臺在include/configs/smdk2410.h中有如下定義。

/***********************************************************

*Commanddefinition

***********************************************************/#defineCONFIG_COMMANDS\

(CONFIG_CMD_DFL

|\

CFG_CMD_CACHE

|\

CFG_CMD_REGINFO

|\

CFG_CMD_DATE

|\

CFG_CMD_ELF)

按照這3步，就可以添加新的U-Boot命令7.3.7U-Boot啟動(dòng)過程board/smsk2410/u-boot.lds這個(gè)鏈接腳本，可以知道目標(biāo)程序的各部分鏈接順序。第一個(gè)要鏈接的是cpu/arm920t/start.o，那么U-Boot的入口指令一定位于這個(gè)程序中。7.3.7U-Boot啟動(dòng)過程（補(bǔ)充）1．cpu/arm920t/start.S這個(gè)匯編程序是U-Boot的入口程序，開頭就是復(fù)位向量的代碼。2．lib_arm/board.cstart_armboot是U-Boot執(zhí)行的第一個(gè)C語言函數(shù)，完成系統(tǒng)初始化工作，進(jìn)入主循環(huán)，處理用戶輸入的命令。3．init_sequence[]init_sequence[]數(shù)組保存著基本的初始化函數(shù)指針。7.3.7U-Boot啟動(dòng)過程init_fnc_t*init_