U-Boot的编译和使用.ppt

,第5章 U-Boot的编译和使用,本章目标,理解什么是Bootloader,它的作用是什么； U-Boot的结构； 掌握如何编译U-Boot； 掌握使用U-Boot的命令、工具。,本章结构,嵌入式系统引导,U-Boot的编译和使用,U-Boot配置与编译,U-Boot简介,U-Boot烧录,U-Boot主要功能,U-Boot主要目录结构,TFTP工具使用,U-Boot的命令使用,5.1、初识BootLoader,5.1.1、初识BootLoader 5.1.2、Bootloader的种类 5.1.3、 Bootloader的启动,5.1.1、初识BootLoader,嵌入式linux系统从软件的角度看通常可以分为4个层次： 1、引导加载程序。 2、Linux 内核。 3、文件系统。 4、用户应用程序。,5.1.2 、Bootloader的种类(1),5.1.2、Bootloader的种类(2),（1）X86 X86 的工作站和服务器上一般使用LILO 和GRUB。 （2）ARM ARM 处理器的芯片商很多，所以每种芯片的开发板都有自己的Bootloader。 常用VIVI、U-BOOT。 （3）PowerPC PowerPC 平台的处理器有标准的Bootloader，就是ppcboot。PPCBOOT 在合并armboot等之后，创建了U-Boot，成为各种体系结构开发板的通用引导程序。 （4）MIPS MIPS公司开发的YAMON 是标准的Bootloader，也有许多MIPS芯片商为自己的开发板写了Bootloader。现在，U-Boot 也已经支持MIPS平台。 （5）SH SH 平台的标准Bootloader 是sh-boot。Redboot在这种平台上也很好用。 （6）M68K M68K 平台没有标准的Bootloader。Redboot能够支持m68k系列的系统。,大多数 Boot Loader 都包含两种不同的操作模式： 1、“启动加载”模式 2、“下载”模式 这种区别仅对于开发人员才有意义。但从最终用户的角度看，Boot Loader 的作用就是用来加载操作系统，而并不存在所谓的启动加载模式与 下载工作模式的区别。下面介绍各种启动模式。,5.1.3、Bootloader的启动(1),5.1.3、Bootloader的启动(2),1网络启动方式 这种方式的开发板不需要配置较大的存储介质，跟无盘工作站有点类似。但是使用这种启动方式之前，需要把Bootloader 安装到板上的EPROM 或者Flash中。Bootloader 通过以太网接口远程下载Linux 内核映像或者文件系统。这种方式对于嵌入式系统开发来说非常重要。,5.1.3、Bootloader的启动(3),2磁盘启动方式 传统的Linux 系统运行在台式机或者服务器上，这些计算机一般都使用BIOS 引导，并且使用磁盘作为存储介质。如果进入BIOS设置菜单，可以探测处理器、内存、硬盘等设备，可以设置BIOS从软盘、光盘或者某块硬盘启动。也就是说，BIOS并不直接引导操作系统。,5.1.3、Bootloader的启动(4),3Flash启动方式 大多数嵌入式系统上都使用Flash存储介质。Flash有很多类型，包括NOR Flash、NANDFlash和其他半导体盘。Bootloader 一般是存储在Flash芯片上的。另外，Linux内核映像和RAMDISK 也可以存储在Flash上。通常需要把Flash分区使用，每个区的大小应该是Flash擦除块大小的整数倍。,5.1.3、Bootloader的启动(5),Boot Loader的启动流程： Boot Loader 的 stage1 通常包括以下步骤(以执行的先后顺序)： 硬件设备初始化。 为加载 Boot Loader 的 stage2 准备 RAM 空间。 拷贝 Boot Loader 的 stage2 到 RAM 空间中。 设置好堆栈。 跳转到 stage2 的 C 入口点。,5.1.3、Bootloader的启动(6),Boot Loader 的 stage2 通常包括以下步骤(以执行的先后 顺序)： 初始化本阶段要使用到的硬件设备。 检测系统内存映射(memory map)。 将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 空间中。 为内核设置启动参数。 调用内核。,5.1.3、Bootloader的启动(7),5.2、U-Boot简介,U-Boot，全称Universal Boot Loader，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内核很相似。事实上，不少U-Boot源码就是相应Linux内核源 程序的简化，尤其是一些设备的驱动程序，从UBoot源码的注释中能体现这 一点。但是U-Boot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导，当前，它还支持 NetBSD、VxWorks、QNX、RTEMS、ARTOS、LynxOS嵌入式操作系统。,/media/SourceCode下面的u-boot1.2.0-WebServer.tar.gz 转移到/home/guest/下 su root mkdir /home/guest/学号或姓名拼音 cp /media/SourceCode/u-boot1.2.0-WebServer.tar.gz /home/guest/ cd 上述路径 tar zxvf u-boot* 解压缩 cd u-boot1.2.0,清除与平台相关的文件 make distclean 配置相关头文件，调用与当前开发板硬件匹配的头文件。 make smdk2440_config 编译内核 make 然后在文件夹内生成u-boot.bin,使用 cp 源文件路径名/源文件名 目的路径 解压缩（建议使用通配符） tar -zxvf u-boot1.2.0* 解压缩后，在当前路径下出现一个名为/u-boot1.2.0的文件夹 进入该文件夹 cd /u-boot1.2.0 清除与平台相关的文件 make distclean 配置相关头文件，调用与当前开发板硬件匹配的头文件。 make smdk2440_config 编译内核 make 然后在文件夹内生成u-boot.bin可通过相关工具烧写到开发板的FLASH中。,5.3、U-Boot配置与编译,make distclean 清除与平台相关的文件 make smdk2440_config 配置使用SMDK2440 make 交叉编译 如果编译过程中没有出现错误。那么将创建u-boot文件， 并通过objcopy将其转换为二进制格式和16进制文件格式。最 后将u-boot.bin下载到开发板的Flash中引导操作系统。,5.4、U-Boot烧录(1),U-Boot不仅可以在NorFlash上运行，也可以在Nand Flash中运行,一切取决于代码的编写。 通过仿真器烧入uboot 通过仿真器uboot烧写到flash中就可以从NAND flash启动了。 通过JTAG接口，由工具烧入flash,5.4、U-Boot烧录(2),JTAG简介 JTAG（Joint Test Action Group)是IEEE制定的用于检测PCB和IC的标准。通过这个标 准，可对JTAG接口芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测。详细内容可查阅IEEE1149.1 协议。目前，很多高档微处理器都带有JTAG接口，像ARM7，ARM9，DSP等。,5.5、U-Boot主要目录,目录树 |-board |-common |-cpu |-disk |-doc |-drivers |-dtt |-examples |-fs,|-include |-lib_arm |-lib_generic |-lib_i386 |-lib_m68k |-lib_microblaze |-lib_mips |-lib_nios |-lib_nios2 |-lib_ppc,|-net |-post |-rtc -tools,5.6、 U-Boot主要功能,5.7、U-Boot命令使用,5.7.1、U-Boot主要命令 5.7.2、常用命令使用说明 5.7.3、 TFTP工具使用,5.7.1、U-Boot主要命令(1),使用命令help-uboot1.1.4# help ? - alias for help autoscr - run script from memory base - print or set address offset bdinfo - print Board Info structure boot - boot default, i.e., run bootcmd bootd - boot default, i.e., run bootcmd bootelf - Boot from an ELF image in memory bootm - boot application image from memory bootp - boot image via network using BootP/TFTP protocol bootvx - Boot vxWorks from an ELF image cmp - memory compare coninfo - print console devices and information cp - memory copy,7.7.1、U-Boot主要命令(2),crc32 - checksum calculation date - get/set/reset date & time dcache - enable or disable data cache echo - echo args to console erase - erase FLASH memory flinfo - print FLASH memory information go - start application at address addr help - print online help icache - enable or disable instruction cache iminfo - print header information for application image imls - list all images found in flash itest - return true/false on integer compare mw - memory write (fill),5.7.1、 U-Boot主要命令(3),mw - memory write (fill) nand - NAND sub-system nboot - boot from NAND device nfs - boot image via network using NFS protocol nm - memory modify (constant address) ping - send ICMP ECHO_REQUEST to network host printenv- print environment variables protect - enable or disable FLASH write protection rarpboot- boot image via network using RARP/TFTP protocol reset - Perform RESET of the CPU run - run commands in an environment variable saveenv - save environment variables to persistent storage,5.7.1、 U-Boot主要命令(4),setenv - set environment variables sleep - delay execution for some time tftpboot- boot image via network using TFTP protocol version - print monitor version,5.8、U-Boot常用命令(1),1、tftp(tftpboot) 即将内核镜像文件从PC中下载到SDRAM的指定地址，然后通过bootm来引导内核，前提是所用PC要安装设置tftp服务。 下载信息： uboot1.1.4# tftp 0x30008000 zImage 2、bootm 内核的入口地址开始引导内核。 uboot1.1.4# bootm 0x30008000,5.8、U-Boot常用命令(2),3、go 直接跳转到可执行文件的入口地址，执行可执行文件。 uboot1.1.4# go 0x30008000 4、cp 内存拷贝，cp 源地址 目的地址 拷贝大小（字节） uboot1.1.4# cp 0x30008000 0x3000f000 64,5.8、U-Boot常用命令(3),5、erase(F) 擦除FLASH MEMORY。 erase start end erase bank N erase FLASH bank # N erase all erase all FLASH banks,7.8、 U-Boot常用命令(4),6、printenv 打印环境变量 7、saveenv(F) 保存设定的环境变量 8、setenv 设置环境变量,= set ipaddr 0 设置设备地址为 0,setenv name value .,printenv - print values of all environment variables printenv name . - print value of environment variable name,5.8、U-Boot常用命令(5),9、nand read nand read InAddr FlAddr size InAddr: 从nand flash中读到内存的起始地址。 FlAddr: nand flash 的起始地址。 size: 从nand flash中读取的数据的大小。 10、nand erease nand erase FlAddr size FlAddr: nand flash 的起始地址 size: 从nand flash中擦除数据块的大小,uboot1.1.4#nand read 0x30008000 0 0x100000,11、nand write nand write InAddr FlAddr size InAddr: 写到Nand Flash中的数据在内存的起始地址 FlAddr: Nand Flash的起始地址 size: 数据的大小,uboot1.1