arm-linux移植手记（二）bootloader移植（下）

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#image #gcc #linux #debian #makefile #compression

本文详细记录了在 SMDK2410 平台上将 u-boot 移植以引导内核的过程，包括修改配置、NFS 下载与写入 NAND Flash，以及解决编译 u-boot 时遇到的问题，如交叉编译器版本匹配、--fix-v4bx 错误等。最终成功启动并运行 Linux 内核。
    书接上回。。。。。。。。哈哈。。。。。。。
    最开始我没有增加DM9000驱动，本想着用supervivi直接烧写内核就可以了，只要将内核的位置告诉u-boot，它自己复制到ram中引导即可，即使它自己不会，那我用nand read自己复制也行啊，可是试了很多次都不成功，只好改用nfs下载保存到nand flash上，没想到不但内核启动了，连文件系统跟着都能用了。。。。。。。。。。。。话说回来，还是要先看看u-boot的基本命令是怎么用的。

    一、添加内核引导  参考《u-boot-2009.08在mini2440上的移植（六）---增加引导内核功能  》（行数不够准确哦~）

【1】机器码的确定
通常，在u-boot和kernel中都会有一个机器码(即：MACH_TYPE)，只有这两个机器码一致时才能引导内核，否则就会出现如下mach的错误信息或者死机。
打开board/samsung/mini2440/mini2440.c，定位到124行附近，修改如下：

#if defined(CONFIG_S3C2410)
/* arch number of SMDK2410-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
#endif
#if defined(CONFIG_S3C2440)
/* arch number of S3C2440-Board */
 gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_MINI2440 ;
#endif
   （2）修改u-boot中内核引导参数：
打开/include/configs/mini2440.h，定位到60行附近，修改如下：
#define CONFIG_BOOTDELAY 3


//boot kernel
#define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS     1 //如果没有定义这个参数，则uboot参数必须加入men=内存大小
#define CONFIG_INITRD_TAG            1
#define CONFIG_CMDLINE_TAG           1 //设置bootargs出入内核必须
#define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd console=ttySAC0,115200  init=/linuxrc mem=64M \
root=/dev/mtdblock3 rw rootfstype=yaffs \
ip=10.1.0.129:10.1.0.128:10.1.0.1:255.255.255.0::eth0:off"
/*#define CONFIG_BOOTARGS "root=ramfs devfs=mount console=ttySA0,9600" */
#define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b 
#define CONFIG_NETMASK          255.255.255.0
#define CONFIG_IPADDR 192.168.0.223
#define CONFIG_SERVERIP 192.168.0.224
#define CONFIG_GATEWAYIP 192.168.0.1
#define CONFIG_OVERWRITE_ETHADDR_ONCE
/*#define CONFIG_BOOTFILE "elinos-lart" */<
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ARM-Linux系统移植
07-07
第一部分 前言....................................................................................................................................8 1 硬件环境......................................................................................................................................8 1.1主机硬件环境.......................................................................................................................8 1.2 目标板硬件环境...................................................................................................................8 1.3工具介绍...............................................................................................................................8 2软件环境.......................................................................................................................................8 2.1主机软件环境.......................................................................................................................8 2.1.1 Windows 操作系统.......................................................................................................8 2.1.2 Linux操作系统 .......................................................................................................8 2.1.3 目标板最后运行的环境...............................................................................................9 2.2 Linux下工作用户及环境....................................................................................................9 2.2.1 交叉工具的安装...........................................................................................................9 2.2.2 u­boot移植工作目录....................................................................................................9 2.2.3 内核及应用程序移植工作...........................................................................................9 2.3 配置系统服务.....................................................................................................................10 2.3.1 tftp服务器的配置.......................................................................................................10 2.4 工具使用.............................................................................................................................12 2.4.1 minicom的使用..........................................................................................................12 3 作者介绍....................................................................................................................................13 3.1 策划, 组织, 指导, 发布者...................................................................................................13 3.2 ADS bootloader部分..........................................................................................................13 3.3 交叉工具部分.....................................................................................................................13 3.4 uboot部分...........................................................................................................................13 3.5 内核部分.............................................................................................................................13 3.6 应用程序部分.....................................................................................................................13 3.7 网卡驱动部分.....................................................................................................................13 3.8 Nand Flash 驱动部分.........................................................................................................13 第二部分 系统启动bootloader的编写(ADS).................................................................................141 工具介绍....................................................................................................................................14 1.1 ADS 命令行命令介绍........................................................................................................14 1.1.1 armasm........................................................................................................................14 1.1.2 armcc, armcpp.............................................................................................................14 1.1.3 armlink.........................................................................................................................14 2 基本原理....................................................................................................................................15 2.1 可执行文件组成及内存映射.............................................................................................15 2.1.1 可执行文件的组成.....................................................................................................15 2.1.2 装载过程.....................................................................................................................162.1.3 启动过程的汇编部分.................................................................................................17 2.1.4 启动过程的C部分.....................................................................................................17 3 AXD的使用以及源代码说明...................................................................................................18 3.1 源代码说明.........................................................................................................................18 3.1.1 汇编源代码说明.........................................................................................................18 3.1.2 C语言源代码说明......................................................................................................23 3.1.3 源代码下载.................................................................................................................23 3.2 AXD的使用.......................................................................................................................23 3.2.1 配置仿真器.................................................................................................................23 3.2.2 启动AXD 配置开发板...............................................................................................23 第三部分 GNU交叉工具链.............................................................................................................25 1  设置环境变量，准备源码及相关补丁...................................................................................25 1.1 设置环境变量.....................................................................................................................25 1. 2 准备源码包............................................................................................................................25 1.2.1 binuils..........................................................................................................................25 1.2.2 gcc...............................................................................................................................25 1.2.3 glibc.............................................................................................................................25 1.2.4 linux kernel..................................................................................................................26 1.3 准备补丁.............................................................................................................................26 1.3.1 ioperm.c.diff................................................................................................................26 1.3.2 flow.c.diff....................................................................................................................26 1.3.3 t­linux.diff....................................................................................................................26 1.4   编译 GNU binutils...........................................................................................................26 1.5 准备内核头文件.................................................................................................................26 1.5.1 使用当前平台的gcc编译内核头文件......................................................................26 1.5.2 复制内核头文件.........................................................................................................27 1.6   译编glibc头文件.............................................................................................................27 1.7   编译gcc第一阶段............................................................................................................27 1.8   编译完整的glibc..............................................................................................................27 1.9  编译完整的gcc.................................................................................................................28 2 GNU交叉工具链的下载...........................................................................................................28 2.1 ARM官方网站...................................................................................................................28 2.2 本文档提供的下载.............................................................................................................28 3 GNU交叉工具链的介绍与使用...............................................................................................29 3.1 常用工具介绍.....................................................................................................................29 3.2.1 arm­linux­gcc的使用.................................................................................................29 3.2.2 arm­linux­ar 和 arm­linux­ranlib的使用..................................................................30 3.2.3 arm­linux­objdump的使用.........................................................................................30 3.2.4 arm­linux­readelf的使用............................................................................................31 3.2.6 arm­linux­copydump的使用......................................................................................32 4 ARM GNU常用汇编语言介绍.................................................................................................32 4.1 ARM GNU常用汇编伪指令介绍.....................................................................................32 4.2 ARM GNU专有符号.........................................................................................................33 4.3 操作码.................................................................................................................................33 5 可执行生成说明........................................................................................................................33 5.1 lds文件说明.......................................................................................................................33 5.1.1 主要符号说明.............................................................................................................33 5.1.2 段定义说明.................................................................................................................34 第四部分 u­boot的移植...................................................................................................................35 1 u­boot的介绍及系统结构.........................................................................................................35 1.1 u­boot介绍.........................................................................................................................35 1.2 获取u­boot.........................................................................................................................35 1.3 u­boot体系结构.................................................................................................................35 1.3.1 u­boot目录结构..........................................................................................................35 2 uboot的启动过程及工作原理...................................................................................................36 2.1 启动模式介绍.....................................................................................................................36 2.2 阶段1介绍.........................................................................................................................36 2.2.1 定义入口.....................................................................................................................36 2.2.2 设置异常向量.............................................................................................................37 2.2.3 设置CPU的模式为SVC模式..................................................................................37 2.2.4 关闭看门狗.................................................................................................................37 2.2.5 禁掉所有中断.............................................................................................................37 2.2.6 设置以CPU的频率....................................................................................................37 2.2.7 设置CP15...................................................................................................................37 2.2.8 配置内存区控制寄存器.............................................................................................38 2.2.9 安装U­BOOT使的栈空间........................................................................................38 2.2.10 BSS段清0................................................................................................................38 2.2.11 搬移Nand Flash代码...............................................................................................39 2.2.12 进入C代码部分.......................................................................................................39 2.3 阶段2的C语言代码部分　.............................................................................................39 2.3.1调用一系列的初始化函数.........................................................................................39 2.3.2 初始化网络设备.........................................................................................................41 2.3.3 进入主UBOOT命令行..............................................................................................41 2.4 代码搬运.............................................................................................................................41 3 uboot的移植过程.......................................................................................................................42 3.1 环境.....................................................................................................................................42 3.2 步骤.....................................................................................................................................42 3.2.1 修改Makefile..............................................................................................................42 3.2.2 在board子目录中建立crane2410.............................................................................42 3.2.3 在include/configs/中建立配置头文件......................................................................423.2.4 指定交叉编译工具的路径.........................................................................................42 3.2.5 测试编译能否成功.....................................................................................................42 3.2.6 修改lowlevel_init.S 文件...........................................................................................43 3.2.9 UBOOT的Nand Flash移植......................................................................................45 3.2.8重新编译u­boot..........................................................................................................45 3.2.9 把u­boot烧入flash....................................................................................................45 4  U­BOOT命令的使用................................................................................................................46 4.1 U­BOOT命令的介绍.........................................................................................................46 4.1.1 获得帮助信息.............................................................................................................46 4.2 常用命令使用说明.............................................................................................................47 4.2.1 askenv(F).....................................................................................................................47 4.2.2 autoscr.........................................................................................................................47 4.2.3 base   ...........................................................................................................................47 4.2.4 bdinfo...........................................................................................................................47 4.2.5 bootp............................................................................................................................47 4.2.8 tftp(tftpboot)................................................................................................................48 4.2.9 bootm...........................................................................................................................48 4.2.10 go...............................................................................................................................48 4.2.11 cmp   .........................................................................................................................48 4.2.12 coninfo  .....................................................................................................................48 4.2.13 cp...............................................................................................................................48 4.2.14 date............................................................................................................................49 4.2.15 erase(F)......................................................................................................................49 4.2.16 flinfo(F).....................................................................................................................49 4.2.17 iminfo........................................................................................................................49 4.2.18 loadb..........................................................................................................................49 4.2.19 md..............................................................................................................................49 4.2.20 mm ............................................................................................................................50 4.2.21 mtest   .......................................................................................................................50 4.2.22 mw.............................................................................................................................50 4.2.23 nm   ...........................................................................................................................50 4.2.24 printenv......................................................................................................................50 4.2.25 ping  ..........................................................................................................................51 4.2.26 reset...........................................................................................................................51 4.2.27 run   ...........................................................................................................................51 4.2.28 saveenv(F).................................................................................................................51 4.2.29 setenv.........................................................................................................................51 4.2.30 sleep...........................................................................................................................51 4.2.31 version.......................................................................................................................51 4.2.32 nand info....................................................................................................................51 4.2.33 nand device ........................................................................................................51 4.2.34 nand bad....................................................................................................................51 4.2.35 nand read...................................................................................................................52 4.2.36 nand erease................................................................................................................52 4.2.37 nand write..................................................................................................................52 4.3 命令简写说明.....................................................................................................................52 4.4 把文件写入NandFlash.......................................................................................................53 4.5 下载提供.............................................................................................................................53 5 参考资料....................................................................................................................................53 第五部分 linux 2.6内核的移植.......................................................................................................53 1 内核移植过程............................................................................................................................53 1.1 下载linux内核...................................................................................................................53 1.2 修改Makefile.....................................................................................................................53 1.3 设置flash分区...................................................................................................................54 1.3.1指明分区信息.............................................................................................................54 1.3.2 指定启动时初始化.....................................................................................................56 1.3.3 禁止Flash ECC校验 ................................................................................................56 1.4 配置内核.............................................................................................................................56 1.4.1 支持启动时挂载devfs................................................................................................56 1.4.2配置内核产生.config文件.........................................................................................57 1.4.3编译内核.....................................................................................................................58 1.4.4 下载zImage到开发板................................................................................................58 2 创建uImage................................................................................................................................61 2.1 相关技术背景介绍.............................................................................................................61 2.2 在内核中创建uImage的方法...........................................................................................61 2.2.1 获取mkimage工具.....................................................................................................61 2.2.2 修改内核的Makefile文件.........................................................................................61 3追加实验记录.............................................................................................................................62 3.1移植linux­2.6.15.7..............................................................................................................62 3.2移植linux­2.6.16.21............................................................................................................62 3.3 移植linux­2.6.17................................................................................................................62 4 参考资料....................................................................................................................................62 第六部分 应用程序的移植..............................................................................................................63 1构造目标板的根目录及文件系统.............................................................................................63 1.1 建立一个目标板的空根目录.............................................................................................63 1.2 在my_rootfs中建立Linux目录树...................................................................................63 1.3 创建linuxrc文件................................................................................................................63 2 移植Busybox.............................................................................................................................64 2.1 下载busybox......................................................................................................................64 2.3 编译并安装Busybox..........................................................................................................65 3 移植TinyLogin...........................................................................................................................66 3.1 下载.....................................................................................................................................66 3.2 修改tinyLogin的Makefile................................................................................................66 3.3 编译并安装.........................................................................................................................66 4 相关配置文件的创建................................................................................................................66 4.1 创建帐号及密码文件.........................................................................................................66 4.2 创建profile文件................................................................................................................67 4.4 创建fstab文件...................................................................................................................67 4.5 创建inetd.conf配置文件...................................................................................................67 5 移植inetd....................................................................................................................................67 5.1 inetd的选择及获取............................................................................................................67 5.1.1 获取inetd....................................................................................................................67 5.2 编译inetd............................................................................................................................67 5.2.1 修改configure文件....................................................................................................67 5.2.2 编译 ...........................................................................................................................68 5.3 配置inetd............................................................................................................................68 5.3.1 拷贝inetd到根文件系统的usr/sbin目录中.............................................................68 6 移植thttpd Web服务器.............................................................................................................69 6.1 下载.....................................................................................................................................69 6.2 编译thttpd...........................................................................................................................69 6.3 配置.....................................................................................................................................69 6.3.1 拷贝thttpd二进制可执行文件到根文件系统/usr/sbin/目录中...............................69 6.3.2 修改thttpd配置文件..................................................................................................69 6.3.3 转移到根文件系统目录，创建相应的文件.............................................................69 7 建立根目录文件系统包............................................................................................................70 7.1 建立CRAMFS包...............................................................................................................70 7.1.1 下载cramfs工具........................................................................................................70 7.1.2 制作cramfs包............................................................................................................70 7.1.3 写cramfs包到Nand Flash.........................................................................................70 8 参考资料....................................................................................................................................70 第七部分 Nand flash驱动的编写与移植........................................................................................71 1 Nand flash工作原理..................................................................................................................71 1.1 Nand flash芯片工作原理..................................................................................................71 1.1.1 芯片内部存储布局及存储操作特点.........................................................................71 1.1.2 重要芯片引脚功能.....................................................................................................71 1.1.3 寻址方式.....................................................................................................................71 1.1.4 Nand flash主要内设命令详细介绍...........................................................................72 1.2 Nand Flash 控制器工作原理.............................................................................................72 1.2.1 Nand Flash控制器特性..............................................................................................72 1.2.2 Nand Flash控制器工作原理......................................................................................72 1.3 Nand flash 控制器中特殊功能寄存器详细介绍 ............................................................72 1.4 Nand Flash 控制器中的硬件ECC介绍............................................................................73 1.4.1 ECC产生方法............................................................................................................73 1.4.2 ECC生成器工作过程................................................................................................74 1.4.3 ECC的运用................................................................................................................74 2 在ADS下flash烧写程序.........................................................................................................74 2.1 ADS下flash烧写程序原理及结构...................................................................................74 2.2 第三层实现说明.................................................................................................................74 2.1.1 特殊功能寄存器定义.................................................................................................74 2.1.2 操作的函数实现.........................................................................................................74 2.3 第二层实现说明.................................................................................................................75 2.3.1 Nand Flash 初始化......................................................................................................75 2.3.3 获取Nand flash ID......................................................................................................75 2.3.4 Nand flash写入...........................................................................................................76 2.3.5 Nand flash读取...........................................................................................................77 2.3.6 Nand flash标记坏块...................................................................................................78 2.3.7 Nand Flash检查坏块..................................................................................................79 2.3.8 擦除指定块中数据.....................................................................................................79 2.4  第一层的实现....................................................................................................................80 3 在U­BOOT对Nand Flash的支持............................................................................................82 3.1 U­BOOT对从Nand Flash启动的支持.............................................................................82 3.1.1 从Nand Flash启动U­BOOT的基本原理................................................................82 3.1.2 支持Nand Flash启动代码说明.................................................................................82 3.2 U­BOOT对Nand Flash命令的支持.................................................................................84 3.2.1 主要数据结构介绍.....................................................................................................84 3.2.2 支持的命令函数说明.................................................................................................85 4 在Linux对Nand Flash的支持.................................................................................................87 4.1 Linux下Nand Flash调用关系..........................................................................................87 4.1.1 Nand Flash设备添加时数据结构包含关系..............................................................87 4.1.2 Nand Flash设备注册时数据结构包含关系..............................................................87 4.2 Linux下Nand Flash驱动主要数据结构说明..................................................................88 4.2.1 s3c2410专有数据结构...............................................................................................88 4.2.2 Linux 通用数据结构说明..........................................................................................89 4.3.1 注册driver_register....................................................................................................94 4.3.2 探测设备probe...........................................................................................................94 4.3.3 初始化Nand Flash控制器.........................................................................................94 4.3.4 移除设备.....................................................................................................................94 4.3.5 Nand Flash芯片初始化..............................................................................................94 4.3.6  读Nand  Flash............................................................................................................95 4.3.7  写Nand Flash.............................................................................................................95 第八部分 Cs8900a网卡驱动的编写与移植...................................................................................95 1 Cs8900a工作原理......................................................................................................................95 2 在ADS下cs8900a的实现........................................................................................................95 2.1 在cs8900a下实现的ping 工具.........................................................................................95 3 在u­boot下cs8900a的支持......................................................................................................96 3.1 u­boot下cs8900a的驱动介绍...........................................................................................96 3.2 u­boot下cs8900a的移植说明...........................................................................................96 4 在linux下cs8900a驱动的编写与移植....................................................................................96 4.1 Linux下cs8900a的驱动说明............................................................................................96 4.2 Linux 下cs8900a的移植说明...........................................................................................96 4.2.1 为cs8900a建立编译菜单..........................................................................................96 4.2.2 修改S3C2410相关信息............................................................................................97
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02-17 1243
ARM Linux内核移植一、内核结构1.1 Linux系统组成1.2 Linux内核代码目录结构 一、内核结构 1.1 Linux系统组成 Linux内核主要由五个子系统组成：（1）进程调度、（2）内存管理、（3）虚拟文件系统、（4）网络接口、（5）进程间通信。 1、进程调度（SCHED） 进程调度控制进程对CPU的访问，当需要选择下一个进程运行时，进程调度程序选择最值得运行的进程，而在Linux系统中使用的是基于优先级的进程调度散发选择新的进程。 2、内存管理（MM） Linux系统允许多个进程共享
ARM的Linux移植过程
边城水手的专栏
07-09 3201
<br />引言<br /> 面向A R M 微处理器构架的嵌入式操作系统的使用量将在今后五<br /> 年持续增长，在各种嵌入式操作系<br /> 统中，Linux是获得支 持最多的第三<br /> 大力量。<br /> 目前，ARM Linux 支持包括<br /> A R M 6 1 0 、A R M 7 1 0、A R M 7 2 0 T<br /> cores、ARM920T cores、StrongARM<br /> 110、StrongARM 1100、XScale 等<
嵌入式linux在arm上的移植,嵌入式Linux在ARM上的移植
weixin_39624360的博客
05-09 179
Linux在ARM上的移植摘要:本文是基于ARM的平台上进行嵌入式操作系统LINUX的移植，其中ARM选S3C2410。文中首先对Linux操作系统内核进行了介绍，然后对系统引导程序(BootLoader)进行了设计，最后给出了Linux在ARM上的移植过程。关键字：Linux、ARM、BootLoader、移植一、Linux操作系统内核Linux作为一种优秀的操作系统，近几年在嵌入式领域成为了极...
嵌入式 Linux 系统移植实例：在 ARM 架构上移植 Linux 内核
最新发布
WangWEel的博客
09-18 484
这包括选择适合的内核版本、获取内核源代码、配置交叉编译环境、配置内核选项、编译内核、编译设备树文件、编译内核模块、生成根文件系统、部署内核和根文件系统，以及调试和验证过程。移植 Linux 内核需要对目标硬件平台有一定的了解，并且可能需要对内核配置和设备驱动进行适当的定制和调整。由于 ARM 架构的硬件和开发主机的架构不同，我们需要配置交叉编译环境来编译 ARM 架构的内核。在配置界面中，我们可以根据目标硬件平台的要求进行各种配置，例如选择适当的处理器架构、设备驱动程序、文件系统等。
Linux操作系统在ARM上 的移植过程及分析
sunnylgz
05-21 7030
一. 前言       面向A R M 微处理器构架的嵌入式操作系统的使用量将在今后五年持续增长，在各种嵌入式操作系统中，Linux是获得支持最多的第三大力量。       目前，ARM Linux 支持包括A R M 6 1 0 、A R M 7 1 0、A R M 7 2 0 Tcores、ARM920T cores、StrongARM110、StrongARM 1100、XSca
Linux系统移植(三) -- kernel的配置、编译和移植
wit_732的博客
03-07 976
Linux系统移植(三) -- kernel的配置、编译和移植 将下载好的kernel源代码拷贝到主目录下解压 修改顶层目录下的Makefile，主要修改平台的体系架构和交叉编译，代码如下： 注意：这两个能量值会直接影响顶层Makefile的编译行为，即选择编译那些代码，用什么编译器进行编译。 拷贝标准配置文件 $ cp arch/arm/configs/ xxx_defconfig .config 这里拷贝arch/arm/configs/s5pc100_defconfi..
移植官方uboot到GEC210开发板
LZH1374038609的博客
07-17 2205
经过一周的努力成功移植uboot到GEC210开发板，过程遇到最大的问题是不能启动内核，反复查看文档、重新编译、不断度娘，最终参考51CTO作者：http://11674570.blog.51cto.com 的移植文章修改成功。以下仅为移植步骤及修改方法，不详细讲解其中的原理，望见谅。（原理可到http://11674570.blog.51cto.com 查看作者的文章） 移植步骤： 1、
ARM嵌入式Linux移植实践：BootLoader详解
"该文主要讨论了在基于ARM架构的嵌入式系统中移植Linux时，BootLoader的重要性和工作原理。作者分享了BootLoader的两个阶段（stage1和stage2）的主要任务，以及在实际系统中参考mizi公司的vivi进行BootLoader修改的...
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