1.当前在嵌入式系统开发中有哪些常用的源码bootloader
2.linux.asm
3.ubootåsuperviviä»ä¹åºå«
当前在嵌入式系统开发中有哪些常用的bootloader
常见bootloader介绍
1.U-BOOT介绍
uboot是一个庞大的公开源码的软件。他支持一些系列的下载arm体系,包含常见的源码外设的驱动,是下载一个功能强大的板极支持包。其代码可以从/developer)
vivi是源码韩国mizi 公司开发的bootloader, 适用于ARM9处理器。 Vivi有两种工作模式:启动加载模式和下载模式。下载寻秦源码启动加载模式可以在一段时间后(这个时间可更改)自行启动linux内核,源码这时vivi的下载默认模式。在下载模式下,源码vivi为用户提供一个命令行接口,下载通过接口可以使用vivi提供的源码一些命令,如下:
命令
功能
Load
把二进制文件载入Flash或RAM
Part
操作MTD分区信息。下载显示、源码增加、下载删除、源码复位、保存MTD分区
Param
设置参数
Boot
启动系统
Flash
管理Flash,如删除Flash的数据
vivi代码分析
vivi的代码包括arch,init,lib,drivers和include等几个目录,共多条文件。
Vivi主要包括下面几个目录:
arch:此目录包括了所有vivi支持的目标板的子目录,例如s3c目录。网页spy源码
drivers:其中包括了引导内核需要的设备的驱动程序(MTD和串口)。MTD目录下分map、nand和nor三个目录。
init:这个目录只有main.c和version.c两个文件。和普通的C程序一样,vivi将从main函数开始执行。
lib:一些平台公共的接口代码,比如time.c里的udelay()和mdelay()。
include:头文件的公共目录,其中的s3c.h定义了这块处理器的一些寄存器。Platform/smdk.h定义了与开发板相关的资源配置参数,我们往往只需要修改这个文件就可以配置目标板的参数,如波特率、引导参数、物理内存映射等。
linux.asm
计算机语言有后缀名吗?常见的编程语言源文件后缀名
众所周知,编程语言源文件的后缀名可以帮助我们快速的判断其是哪种语言,从而选择合适的编译器,方便我们后期的学习和操作。
在介绍编程语言源文件后缀名之前,我们先把编程语言分个类:常见的分类为机器语言(由二进制码0和1构成)、汇编语言、高级语言三个。人数访问源码还可以将其分为编译语言(典型的有C、C++、Go、Swift、object-c以及汇编等)和解释性语言(Javascript、python、php、perl、Ruby等)以及混合性语言(Java和C#等)
机器语言
首先我们要明白,机器语言和后缀名没有必然联系;其次,机器语言一般不需要编译和解释,对一般的单片机或嵌入式CPU,机器语言的后缀名一般为.bin(直接的二进制文件)或.hex(进制文本),对操作系统来说,机器语言就是可执行文件,在windows系统中,典型的是.exe.dll.com.sys等,而在linux系统中机器语言一般没有后缀,因为在Linux中,带有扩展名的文件,只能代表程序的关联,并不能说明文件是可以执行,从这方面来说,Linux的机器语言扩展名没有太大的意义。
简述BootLoader的功能和启动过程?
作用原理
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⒈BootLoader所支持的CPU和嵌入式板
每种不同的CPU体系结构都有不同的BootLoader。有些BootLoader也支持多种体系结构的CPU,比如U-Boot就同时支持ARM体系结构和MIPS体系结构。除了依赖于CPU的docker 源码安装体系结构外,BootLoader实际上也依赖于具体的嵌入式板级设备的配置。这也就是说,对于两块不同的嵌入式板而言,即使它们是基于同一种CPU而构建的,要想让运行在一块板子上的BootLoader程序也能运行在另一块板子上,通常也都需要修改BootLoader的源程序。
⒉BootLoader的安装媒介(InstallationMedium)
系统加电或复位后,所有的CPU通常都从某个由CPU制造商预先安排的地址上取指令。比如,基于ARM7TDMIcore的CPU在复位时通常都从地址0x取它的第一条指令。而基于CPU构建的嵌入式系统通常都有某种类型的固态存储设备(比如:ROM、EEPROM或FLASH等)被映射到这个预先安排的地址上。因此在系统加电后,CPU将首先执行BootLoader程序。
⒊用来控制BootLoader的设备或机制
主机和目标机之间一般通过串口建立连接,BootLoader软件在执行时通常会通过串口来进行输入、输出,比如:输出打印信息到串口,从串口读取用户控制字符等。
⒋BootLoader的启动过程
BootLoader的启动过程可分为单阶段(Single-Stage)和多阶段(Multi-Stage)两种。通常多阶段的BootLoader具有更复杂的功能,更好的可移植性。从固态存储设备上启动的维修类源码BootLoader大多采用两阶段,即启动过程可以分为stage1和stage2:stage1完成初始化硬件,为stage2准备内存空间,并将stage2复制到内存中,设置堆栈,然后跳转到stage2。
⒌BootLoader的操作模式(OperationMode)
大多数BootLoader都包含两种不同的操作模式。启动加载模式和下载模式。
(1)启动加载(Bootloading)模式:这种模式也称为“自主”模式,也即BootLoader从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行,整个过程并没有用户的介入。这种模式是BootLoader的正常工作模式。
(2)下载(Downloading)模式:在这种模式下目标机上的BootLoader将通过串口连接或网络连接等通信手段从主机下载文件。从主机下载的文件通常首先被BootLoader保存到目标机的RAM中然后再被BootLoader写到目标机上的固态存储设备中。
⒍BootLoader与主机之间进行文件传输所用的通信设备及协议
分为两种情况。一种是目标机使用串口与主机相连。这时的传输协议通常是xmodem/ymodem/zmodem中的一种。第二种可以用网络连接的方式传输文件,这时使用的协议多为tftp。
解析
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网上关于Linux的BOOTLOADER文章不少了,但是大都是vivi,blob等比较庞大的程序,读起来不太方便,编译出的文件也比较大,而且更多的是面向开发用的引导代码,做成产品时还要裁减,这一定程度影响了开发速度,对初学者学习开销也比较大,在此分析一种简单的BOOTLOADER,是在三星公司提供的BOOTLOADER上稍微修改后的结果,编译出来的文件大小不超过4k,希望对大家有所帮助.
重要概念
COMPRESSEDKERNELandDECOMPRESSEDKERNEL
压缩后的KERNEL,按照文档资料,现在不提倡使用DECOMPRESSEDKERNEL,而要使用COMPRESSEDKERNEL,它包括了解压器.因此要在ram分配时给压缩和解压的KERNEL提供足够空间,这样它们不会相互覆盖.
当执行指令跳转到COMPRESSEDKERNEL后,解压器就开始工作,如果解压器探测到解压的代码会覆盖掉COMPRESSEDKERNEL,那它会直接跳到COMPRESSEDKERNEL后存放数据,并且重新定位KERNEL,所以如果没有足够空间,就会出错.
Jffs2FileSystem
可以使armlinux应用中产生的数据保存在FLASH上,我的板子还没用到这个.
RAMDISK
使用RAMDISK可以使ROOTFILESYSTEM在没有其他设备的情况下启动.一般有两种加载方式,最常用的一种是,把COMPRESSEDRAMDISKIMAGE放到指定地址,然后由BOOTLOADER把这个地址通过启动参数的方式ATAG_INITRD2传递给KERNEL.具体看代码分析.
启动参数(摘自IBMdeveloper)
在调用内核之前,应该作一步准备工作,即:设置Linux内核的启动参数。Linux2.4.x以后的内核都期望以标记列表(taggedlist)的形式来传递启动参数。启动参数标记列表以标记ATAG_CORE开始,以标记ATAG_NONE结束。每个标记由标识被传递参数的tag_header结构以及随后的参数值数据结构来组成。数据结构tag和tag_header定义在Linux内核源码的include/asm/setup.h头文件中.
在嵌入式Linux系统中,通常需要由BOOTLOADER设置的常见启动参数有:ATAG_CORE、ATAG_MEM、ATAG_CMDLINE、ATAG_RAMDISK、ATAG_INITRD等。
(注)参数也可以用COMMANDLINE来设定,在我的BOOTLOADER里,我两种都用了.
开发环境
CPU:S3C,BANK6上有M的SDRAM(两块),BANK0上有MNORFLASH,串口当然是逃不掉的.这样,按照数据手册,地址分配如下:
0x_开始是4k的片内DRAM.
0x_开始是MFLASHbit宽度
0x_开始是MSDRAMbit宽度
注意:控制寄存器中的BANK6和BANK7部分必须相同.
0x_(片内DRAM)存放4k以内的BOOTLOADERIMAGE
0x_开始存放启动参数
0x_存放COMPRESSEDKERNELIMAGE
0x_存放COMPRESSEDRAMDISK
0x_指定为DECOMPRESSEDKERNELIMAGEADDRESS
0x_指定为DECOMPRESSEDRAMDISKIMAGEADDRESS
开发环境:RedhatLinux,armgcctoolchain,armlinuxKERNEL
如何建立armgcc的编译环境:建议使用toolchain,而不要自己去编译armgcc,偶试过好多次,都以失败告终.
先下载arm-gcc3.3.2toolchain
将arm-linux-gcc-3.3.2.tar.bz2解压到/toolchain
tarjxvfarm-linux-gcc-3.3.2.tar.bz2
mv/usr/local/arm/3.3.2/toolchain
在makefile中在把arch=armCROSS_COMPILE设置成toolchain的路径
还有就是INCLUDE=-I../include-I/root/my/usr/local/arm/3.3.2/include.,否则库函数就不能用了
启动方式
可以放在FLASH里启动,或者用Jtag仿真器.由于使用NORFLASH,根据的手册,片内的4KDRAM在不需要设置便可以直接使用,而其他存储器必须先初始化,比如告诉memorycontroller,BANK6里有两块SDRAM,数据宽度是bit,==.否则memorycontrol会按照复位后的默认值来处理存储器.这样读写就会产生错误.
所以第一步,通过仿真器把执行代码放到0x_,(在编译的时候,设定TEXT_BAS
E=0x)
第二步,通过AxD把linuxKERNELIMAGE放到目标地址(SDRAM)中,等待调用
第三步,执行BOOTLOADER代码,从串口得到调试数据,引导armlinux
代码分析
讲了那么多执行的步骤,是想让大家对启动有个大概印象,接着就是BOOTLOADER内部的代码分析了,BOOTLOADER文章内容网上很多,我这里精简了下,删除了不必要的功能.
BOOTLOADER一般分为2部分,汇编部分和c语言部分,汇编部分执行简单的硬件初始化,C部分负责复制数据,设置启动参数,串口通信等功能.
BOOTLOADER的生命周期:
⒈初始化硬件,比如设置UART(至少设置一个),检测存储器==.
⒉设置启动参数,这是为了告诉内核硬件的信息,比如用哪个启动界面,波特率==.
⒊跳转到LinuxKERNEL的首地址.
⒋消亡
同时在linux中GRUB(GRandUnifiedBootloader)是一个系统默认自带的多重启动管理器。它可以在多个操作系统共存时选择引导哪个系统。尽管引导操作系统看上去是件平凡且琐碎的任务,但它实际上很重要。如果引导装入器不能很好地完成工作或者不具有弹性,那么就可能锁住系统或者无法引导计算机?
如何编写驱动程序?
代码:#includelinux/module.h>#includelinux/kernel.h>#includeasm/io.h>#includelinux/miscdevice.h>#includelinux/fs.h>#includeasm/uaccess.h>//流水灯代码#defineGPM4CON0xe0#defineGPM4DAT0xe4staticunsignedlong*ledcon=NULL;staticunsignedlong*leddat=NULL;//自定义write文件操作(不自定义的话,内核有默认的一套文件操作函数)staticssize_ttest_write(structfile*filp,constchar__user*buff,size_tcount,loff_t*offset){ intvalue=0;intret=0;ret=copy_from_user(value,buff,4);//底层驱动只定义基本操作动作,不定义功能if(value==1){ *leddat|=0x0f;*leddat=0xfe;}if(value==2){ *leddat|=0x0f;*leddat=0xfd;}if(value==3){ *leddat|=0x0f;*leddat=0xfb;}if(value==4){ *leddat|=0x0f;*leddat=0xf7;}return0;}//文件操作结构体初始化staticstructfile_operationsg_tfops={ .owner=THIS_MODULE,.write=test_write,};//杂设备信息结构体初始化staticstructmiscdeviceg_tmisc={ .minor=MISC_DYNAMIC_MINOR,.name="test_led",.fops=g_tfops,};//驱动入口函数杂设备初始化staticint__inittest_misc_init(void){ //IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间ledcon=ioremap(GPM4CON,4);leddat=ioremap(GPM4DAT,4);//初始化led*ledcon=0xffff;*ledcon|=0x;*leddat|=0x0f;//杂设备注册函数misc_register(g_tmisc);return0;}//驱动出口函数staticvoid__exittest_misc_exit(void){ //释放地址映射iounmap(ledcon);iounmap(leddat);}//指定模块的出入口函数module_init(test_misc_init);module_exit(test_misc_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
扩展资料:
.h
,文件包括函数原型、宏定义和类型定义。只要使用#include命令,这些定义就可被任何源文件使用。如下例所示:#include"myproject.h"//用在当前项目中的函数原型、类型定义和宏你可以在#include命令中使用宏。如果使用宏,该宏的取代结果必须确保生成正确的#include命令。例1展示了这样的#include命令。例1在#include命令中的宏#ifdef_DEBUG_#defineMY_HEADER"myProject_dbg.h"#else#defineMY_HEADER"myProject.h"#endif#includeMY_HEADER当上述程序代码进入预处理时,如果_DEBUG_宏已被定义,那么预处理器会插入myProject_dbg.h
的内容;如果还没定义,则插入myProject.h
的内容。ubootåsuperviviä»ä¹åºå«
ä¹ç®æ¯ä¸ç§å®éªå§ãminiæ两ç§å¯å¨æ¹å¼ï¼ä¸ç§æ¯Norå¯å¨ï¼ä¸ç§æ¯Nandå¯å¨ãæ 论æ¯åªä¸ç§å¯å¨æ¹å¼é½éè¦BootLoaderï¼è¿é说çBootLoaderå°±æ¯SuperviviåUbootäºï¼å ³äºBootloaderéè¦æ§ï¼ç½ä¸æå¾å¤èµæï¼æå°±ä¸åéå¤äºãPSï¼Superviviæ¯è¾éååå¦è 使ç¨ï¼Ubootåæ¯æ´å çµæ´»ï¼æä¾TFTPãNFSã串å£çä¸è½½æ¹å¼ã
SUPERVIVIæ¯ååå¨VIVIåºç¡ä¸å¢å æ°åè½èæçï¼ æ主è¦ä¹ææ¯ç¨çæ¯å¢å äºUSBåè½ï¼ ååå¼åæ¿ç声ææ¯ä¸æä¾SUPER VIVIçæºä»£ç ï¼ ä½æä¾BINæ件ã