嵌入式linux系统的启动过程

1、一、分析嵌入式系统的启动过程i嵌入式系统的启动过程:上电>u-boot>加载Linux内核> 挂载 rootfs ->执行应用程序二、分析 u-bootH.什么是u-boot （是一个通用的bootloader ）U-Boot，全称 Universal Boot Loader ，是遵循 GPL条款的开放源码 项目。Boot>启动，引扌1导Loader>加载Un iversal> 通用的通用同厂支持多种架构的 CPU,除了支持ARM系列的处理器外，还能支持MIPS、x86、Power PC、NIOS等诸多常用系列的处理器>支持多种厂家的开发板，女D

2、cortex-A8 , cortex-A9 , cortex-A53 等不家的开发板> 支持多种嵌入式操作系统，U-Boot不仅仅支持嵌入式 Linux系统的引它还支持 Net BSD, Vx Works, QNX, RTEMS, ARTOS, Lynx OS,i an droid嵌入式操作系统。Boot>完成硬件的初始化，启动硬件平台。ILoader>当初始化硬件结束后，加载操作系统。i! 2.u-boot的作用大多数BootLoader 都分为stage1 和stage2两大部分，U-boot 也不例外。依赖于 cpui体系结构的代码(如设备初始化代码等)通常都放在sta

3、gel且可以用汇编语言来实现，而! (6) PLL0: HDMI PCLK =133333333|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 : CPU ( S5P6818->Cortex-A53)的初始化，使用汇编语言编写。如：初始化 Cache、MMU、clock、中断、看门狗、 DDR3、eMMC、.Stage2 :板级初始化，使用 C语言编写。如：uart、网卡、usb、LCD、.提供了一些工具，如进入 uboot的命令行模式，使用u-boot命令 加载操作系统I 3.U-boot的工作模式I U-Boot的工作模式有启动加

4、载模式和下载模式必须II(1 )启动加载模式是 Bootloader 的正常工作模式，嵌入式产品发布时，Bootloader i工作在这种模式下，Bootloader 将嵌入式操作系统从FLASH中加载到SDRAM中运行，i!整个过程是自动的。i（ 2）下载模式就是 Bootloader通过某些通信手段将 内核映像或根文件系统映像等从 PCi机中下载到目标板的FLASH中。用户可以利用 Bootloader提供的一些命令接口来完成自 !己想要的操作。i 4.U-boot的输出I U-Boot 2014.07 (Apr 27 2017 - 15:45:25)>u-boot的版本号! PLL

5、 : 0800000000, 1800000000, 2780000000,3I (0) PLL1: CPUI PLL1: CPUi 800000000FCLK =800000000, HCLK = 200000000 (G0)FCLK =800000000, HCLK = 200000000 (G1)! (2) PLL3: MEM FCLK =800000000, DCLK = 800000000, BCLKiI 400000000, PCLK = 200000000I (1) PLL0: BUS BCLK =400000000, P CLK = 200000000i (8) PLL0: C

6、CI4 BCLK =i400000000, P CLK = 200000000I PLL0: G3D BCLK =400000000I PLL0: CODA BCLK =400000000, P CLK = 200000000I (5) PLL0: DISP BCLK =400000000, P CLK = 200000000I I2C: readyi DRAM: 1 GiB> 内存1GBi Heap = 0x44000000-0x46000000 ! Code = 0x43c000000x43c83e48 i GLD = 0x43bffeb8 i GLBD = 0x43bffe68 i

7、 SP = 0x43bffe68,0x43bffe48(CURR)I PC = 0x43c06640 i TAGS = 0x40000100 i PAGE = 0x43c900000x43c9c000 ! MACH = 4330 iVER = 0 i BOARD= x6818i MMC:NXP DWMMC: 0, NXP DWMMC: 1, NX P DWMMC: 2In:serialI Out:seriali Err:seriali#DCDC_MODE(0x80):DCDC1PFM,DCDC2PFM,DCDC3PFM, iI DCDC4PWM, DCDC5PWMI # STATUS(0x00

8、):0xe4 0x10i # IRQ(0x48):0x00 0x00 0x00 0x00 0x00!# CHG TYPE:ADPI # BAT VOLI:OmVi# BAT CAP:100%i DONE: Logo bmp 300 by 300 (3bpp), len=270056 ! DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000I DONE: Logo bmp 300 by 300 (3bpp), len=270056 i DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000 ! RGB: dis pl ay.0I MIPI: display.0 i DS

9、IM ESCMODE 1 : 0xc0 i DSIM STATUS : 0x10010fI! MIPI elk: 420MHz i DSIM ESCMODE 2 : 0x0Ii DSIM_STATUS : 0x10010f i # Skip BAT Animation.i # IRQ(0x48): 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 i # battery_vol : 0mV i # battery_cap : 100%! # chg_type:ADPI # BootingI Card did not res pond to voltage select!i Net:x6818

10、eth in it.! x6818 mac in it.I dwmac.c0060000 i Hit any key to stop autoboot: iX6818# i 5.u-boot的信息1X6818# bdi nfo> 查看硬件平台的信息i arch number = 0x000010EAI>u-boot针对具体硬件平台的i!IDI boot_params0x40000100>u-boot传递给内存的启动Ii参数i DRAM bank=0x00000000i -> start! -> sizei eth0namei ethaddr=0x40000000=

11、0x40000000=dwmac.c0060000=00:e2:1c:ba:e8:60> 内存的开始地址> 内存的大小! current eth = dwmac.c0060000I ip_addr=1i baudrate=115200 bpsi TLB addr=0X7FFF0000relocaddr=0x46000000reloc off=0x00000000irq_sp=0x7DF6BF00sp start=0x43BFFE68i DDR3 的内存地址范围：0x40000000 - 0x7FFFFFFFjX6818# printenv> 查看u-bo

12、ot的环境变量i androidcrc=-411152780! baudrate=115200I bootargs=lcd=at070tn92tp=gslx680-li nuxroot=/dev/mmcblk 0p2rw Ii rootfstype=ext4 i bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 ulmage;bootm 0x48000000 i bootdelay=5 ! bootfile=ulmage> 网卡的mac地址> 网卡芯片的型号i ethact=dwmac.c0060000 i ethaddr=00:e2:1c:ba:e8:60I

13、 ethprime=RTL8211I fastboot=flash=mmc,2:ubootpak:2nd:0x200,0x78000;flash=mmc,2:2ndb i oot:2nd:0x200,0x4000;flash=mmc,2:bootloader:boot:0x8000,0x70000;fla ! sh=mmc,2:boot:ext4:0x00100000,0x04000000;flash=mmc,2:system:ext4:I 0x04100000,0x2F200000;flash=mmc,2:cache:ext4:0x33300000,0x1AC000 i 00;flash=m

14、mc,2:misc:emmc:0x4E000000,0x00800000;flash=mmc,2:recov i ery:emmc:0x4E900000,0x01600000;flash=mmc,2:userdata:ext4:0x50000>tftp服务器的IP! 000,0x0; filesize=41ee8gatewayi p=> 网关ip addr=1> 板子的冲'netmask=> 子网掩码i serverip=0 i stderr=serial ! stdin

15、=serial i stdout=serial i Environment size: 846/32764 bytes!关键的内容:i (1) bootargs启动参数I bootargs=lcd=at070tn92tp=gslx680-li nuxroot=/dev/mmcblk 0p2rwI rootfstype=ext4! lcd=at070tn92液晶屏的型号，800*480I tp=gslx680-linux>触摸屏的型号i root=/dev/mmcblk0p2>rootfs在哪里，告诉kernel去哪里挂载rootfs |/dev/mmcblk0 p2->mmc

16、blkO （emmc 电子硬盘）p2 (partion2 ，emmc电子硬盘的第二个分!区)! rw rootfstype=ext4>rootfs是可读可写的，根文件系统的类型是'ext4i练习：如何查看emmc电子硬盘有几个分区，以及设备的详细信息答：到根目录去查看cd /dev +ls -l或者 ls -l /devi brw-rw-rootroot179,0 Jan11970 mmcblk0i brw-rw-1 rootroot179,8 Jan1970 i! mmcblk0boot0! brw-rw-1 rootroot179,16 Jan1970 Ii mmcblk0b

17、oot1brw-rw-1 rootroot179,1 Jan11970 mmcblk 0p1brw-rw-1 rootroot179,2 Jan11970 mmcblk 0p2brw-rw-1 rootroot179,3 Jan11970 mmcblk 0p3brw-rw-1 rootroot179,4 Jan11970 mmcblk 0p4brw-rw-1 rootroot179,5 Jan11970 mmcblk 0p5brw-rw-1 rootroot179,6 Jan 11970 mmcblk 0p6brw-rw-1 rootroot179,7 Jan 11970 mmcblk 0p7

18、179>主设备号2>次设备号，设备号=主设备号20+I次设备号I bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 ulmage;bootm 0x48000000i以ext4文件系统格式去emmc的第一个分区加载Linux内核，加载到i0x48000000 地址上，然后在 0x48000000 地址上启动Linux内核。I通俗的理解：bootcmd 告诉u-boot去哪里加载Linux内核，bootargs 告诉|i linux内核，去哪里挂载rootfs。1(3)修改启动延时时间i #setenv bootdelay3 i #saveenv、分析linux内

19、核! (2)bootcmd启动命令i 1. linux的作用(1)进程管理和进程通信：进程的创建和删除，进程的优先级抢占，进程I的时间片轮转，进程间的通信机制(2)内存管理：内存分配算法，每个进程的内存空间(3 )内核支持的文件系统:#cat /proc/filesystemsi时钟r aot鳄EC6816 nodev nodev nodev nodev nodev nodev nodev nodev nod&v nodev nodev nodev nodev nodevnodevnodev nodevnodevnodev nodev(4)设备管理: JI亠 Jr f22816 /te

20、stcat /proc/fi 1 esysterns sysf s rootfs bdevproc cgroup tmpf s deurmpfs binfmt_nii5C dbuqfs sockfs pipefs anon_Tnodfs pcpipefs dvpt5 ext 2 ext 3 ext4 ramfs vfat ITS dos 1509660 nfs nfs4 ntfs autofs fuseblk fuse fusectl>linux驱动> 字符设备，块设备，网络设备，中断，内核(5)网络协议：如tcp/ip协议2. GEC6818 开发板>输出信息GECGuan

21、gdong EmbeddedCen ter(1) u-boot 加载内核# Boot ing kernel from Legacy Image at 48000000 .ImageName:Linu x-3439-gec |>li nux内核版本Image Type:ARM Linux Kernel Image (uncomp ressed)Data Size:5533496 Bytes = 5.3 MiBLoad Address: 40008000>DDR3内存的I地址Entry Poi nt: 40008000Verifyi ng Checksum . OKLoad ing K

22、ernel Image . OKStart ing kernel .Linux内核启动0.000000 Booti ng Lin ux on physical CPU 0Linux内存管理237776k i0.000000 Memory: 1024MB = 1024MB total0.000000 Memory: 810800k/810800k available,reserved, 272384K highmem0.000000 Virtual kernel memory layout:0.000000vector : 0xffff0000 - 0xffff10004 kB) i0.0000

23、00fixmap : 0xfff00000 - 0xfffe0000(896 kB) ! 0.000000MB)0.000000lowmem : 0xc00000000xef600000 i(758 MB)0.000000pkmap : 0xbfe00000 - 0xc0000000MB)0.000000modules : 0xbf000000- 0xbfe00000(14 iMB)0.000000.text : 0xc0008000- 0xc0a54188(10545 ikB)0.000000.init : 0xc0a55000 - 0xc0a92100(245 kB) !0.000000.

24、data : 0xc0a94000- 0xc0b2e488(618 IkB)0.000000.bss : 0xc0b2e4ac - 0xc0d0e1c8(1920 ikB)vmalloc : 0xef800000- 0xfee00000( 246 |0.000000SLUB: Genslabs=11,HWalign=64, Order=0-3, |Mi nObjects=0, CP Us=8, Nodes=1(4 )设备管理0.207000 usbcore: registered new in terface driver usbfs0.208000 i2c-gpio i2c-gpio.0:u

25、sing pins 99 (SDA) and 98 i(SCL)0.209000 s3c-i2c s3c2440-i2c.1: i2c-1: S3C I2C ada pter0.210000 s3c-i2c s3c2440-i2c.1: slave address 0x100.210000 s3c-i2c s3c2440-i2c.1: bus frequency set to 195 IKHz0.211000 s3c-i2c s3c2440-i2c.2: i2c-2: S3C I2C ada pter0.211000 s3c-i2c s3c2440-i2c.2: slave address 0

26、x100.211000 s3c-i2c s3c2440-i2c.2: bus frequency set to 195 iKHz0.212000 Li nux video cap ture in terface: v2.000.223000 ax p22_ldo1: 3000 mV0.353000 Dis play LCD register o peration0.354000 Dis play LVDS register o peration0.354000 Dis play MiPi register o peration网络协议0.331000 NET: Registered p rot

27、ocol family 20.331000 IP route cache hash table en tries: 32768 (order: 5,131072 bytes)0.332000 TCP established hash table en tries: 131072 (order: 8,1048576 bytes)0.334000 TCP bi nd hash table en tries: 65536 (order: 8J 1572864 bytes)0.336000 TCP: Hash tables con figured (established 131072 bind 65536)0.336000 TCP: reno registered0.336000 UDP hash table entries: 512 (order: 3, 32768 ibytes)0.337000 UDP-Lite hash ta