ARM的嵌入式Linux移植体验之BootLoader

4. BootLoader第二阶段

　　vivi Bootloader的第二阶段又分成了八个小阶段，在main函数中分别调用这几个小阶段的相关函数：

int main(int argc, char *argv[]) { int ret; /* * Step 1: */ putstr("\r\n"); putstr(vivi_banner); reset_handler(); /* * Step 2: */ ret = board_init(); if (ret) { putstr("Failed a board_init() procedure\r\n"); error(); } /* * Step 3: */ mem_map_init(); mmu_init(); putstr("Succeed memory mapping.\r\n"); /* * Now, vivi is running on the ram. MMU is enabled. */ /* * Step 4: */ /* initialize the heap area*/ ret = heap_init(); if (ret) { putstr("Failed initailizing heap region\r\n"); error(); } /* Step 5: */ ret = mtd_dev_init(); /* Step 6: */ init_priv_data(); /* Step 7: */ misc(); init_builtin_cmds(); /* Step 8: */ boot_or_vivi(); return 0; }

　　STEP1的putstr(vivi_banner)语句在串口输出一段字符说明vivi的版本、作者等信息，vivi_banner定义为：

const char *vivi_banner = "VIVI version " VIVI_RELEASE " (" VIVI_COMPILE_BY "@" VIVI_COMPILE_HOST ") (" VIVI_COMPILER ") " UTS_VERSION "\r\n";

　　reset_handler进行相应的复位处理：

void reset_handler(void) { 　int pressed; 　pressed = is_pressed_pw_btn(); 　if (pressed == PWBT_PRESS_LEVEL) { 　　DPRINTK("HARD RESET\r\n"); 　　hard_reset_handle(); 　} else { 　　DPRINTK("SOFT RESET\r\n"); 　　soft_reset_handle(); 　} }

　　hard_reset_handle会clear内存，而软件复位处理则什么都不做：

static void hard_reset_handle(void) { 　clear_mem((unsigned long)USER_RAM_BASE, (unsigned long)USER_RAM_SIZE); }

　　STEP2进行板初始化，设置时间和可编程I/O口：

int board_init(void) { 　init_time(); 　set_gpios(); 　return 0; }

　　STEP3进行内存映射及MMU初始化：

void mem_map_init(void) { 　#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT 　　mem_map_nand_boot(); 　#else 　　mem_map_nor(); 　#endif 　cache_clean_invalidate(); 　tlb_invalidate(); }

　　S3C2410A的MMU初始化只需要调用通用的arm920 MMU初始化函数：

static inline void arm920_setup(void) { unsigned long ttb = MMU_TABLE_BASE; __asm__( /* Invalidate caches */ "mov r0, #0\n" "mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0\n" /* invalidate I,D caches on v4 */ "mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4\n" /* drain write buffer on v4 */ "mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0\n" /* invalidate I,D TLBs on v4 */ /* Load page table pointer */ "mov r4, %0\n" "mcr p15, 0, r4, c2, c0, 0\n" /* load page table pointer */ /* Write domain id (cp15_r3) */ "mvn r0, #0\n" /* Domains 0, 1 = client */ "mcr p15, 0, r0, c3, c0, 0\n" /* load domain access register */ /* Set control register v4 */ "mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0\n" /* get control register v4 */ /* Clear out 'unwanted' bits (then put them in if we need them) */ /* .RVI ..RS B... .CAM */ "bic r0, r0, #0x3000\n" /* ..11 .... .... .... */ "bic r0, r0, #0x0300\n" /* .... ..11 .... .... */ "bic r0, r0, #0x0087\n" /* .... .... 1... .111 */ /* Turn on what we want */ /* Fault checking enabled */ "orr r0, r0, #0x0002\n" /* .... .... .... ..1. */ #ifdef CONFIG_CPU_D_CACHE_ON "orr r0, r0, #0x0004\n" /* .... .... .... .1.. */ #endif #ifdef CONFIG_CPU_I_CACHE_ON "orr r0, r0, #0x1000\n" /* ...1 .... .... .... */ #endif /* MMU enabled */ "orr r0, r0, #0x0001\n" /* .... .... .... ...1 */ "mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0\n" /* write control register */ : /* no outputs */ : "r" (ttb) ); }

　　STEP4设置堆栈；STEP5进行mtd设备的初始化，记录MTD分区信息；STEP6设置私有数据；STEP7初始化内建命令。

　　STEP8启动一个SHELL，等待用户输出命令并进行相应处理。在SHELL退出的情况下，启动操作系统：

#define DEFAULT_BOOT_DELAY 0x30000000 void boot_or_vivi(void) { char c; int ret; ulong boot_delay; boot_delay = get_param_value("boot_delay", &ret); if (ret) boot_delay = DEFAULT_BOOT_DELAY; /* If a value of boot_delay is zero, * unconditionally call vivi shell */ if (boot_delay == 0) vivi_shell(); /* * wait for a keystroke (or a button press if you want.) */ printk("Press Return to start the LINUX now, any other key for vivi\n"); c = awaitkey(boot_delay, NULL); if (((c != '\r') && (c != '\n') && (c != '\0'))) { printk("type \"help\" for help.\n"); vivi_shell(); } run_autoboot(); return; }

　　SHELL中读取用户从串口输出的命令字符串，执行该命令：

void vivi_shell(void) { 　#ifdef CONFIG_SERIAL_TERM 　　serial_term(); 　#else 　　#error there is no terminal. 　#endif } void serial_term(void) { 　char cmd_buf[MAX_CMDBUF_SIZE]; 　for (;;) { 　　printk("%s> ", prompt); 　　getcmd(cmd_buf, MAX_CMDBUF_SIZE); 　　/* execute a user command */ 　　if (cmd_buf[0]) 　　　exec_string(cmd_buf); 　} }

　　5.电路板调试

　　在电路板的调试过程中，我们首先要在ADT新建的工程中添加第一阶段的汇编代码head.S文件，修改Link脚本，将代码和数据映射到S3C2410A自带的0x40000000开始的4KB内存空间内：

SECTIONS { . = 0x40000000; .text : { *(.text) } Image_RO_Limit = .; Image_RW_Base = .; .data : { *(.data) } .rodata : { *(.rodata) } Image_ZI_Base = .; .bss : { *(.bss) } Image_ZI_Limit = .; __bss_start__ = .; __bss_end__ = .; __EH_FRAME_BEGIN__ = .; __EH_FRAME_END__ = .; PROVIDE (__stack = .); end = .; _end = .; .debug_info 0 : { *(.debug_info) } .debug_line 0 : { *(.debug_line) } .debug_abbrev 0 : { *(.debug_abbrev)} .debug_frame 0 : { *(.debug_frame) } }

　　借助万用表、示波器等仪器仪表，调通SDRAM，并将vivi中自带的串口、NAND FLASH驱动添加到工程中，调试通过板上的串口和FLASH。如果板电路的原理与三星公司DEMO板有差距，则vivi中硬件的操作要进行相应的修改。全部调试通过后，修改vivi源代码，重新编译vivi，将其烧录入NAND FLASH就可以在复位后启动这个Bootloader了。

　　调试板上的新增硬件时，宜在ADT中添加相应的代码，在不加载操作系统的情况下，单纯地操作这些硬件。如果电路板设计有误，要进行飞线和割线等处理。

　　6.小结

　　本章讲解了ARM汇编、Bootloader的功能，Bootloader的调试环境及ARM电路板的调试方法。

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