基于S3C2410A的嵌入式系统的U-Boot移植

　　0 引 言

　　ARM嵌入式处理器已被广泛应用于消费电子产品、无线通信、网络通信和工业控制等领域。其中，ARM9的芯片更是以其低价格、低功耗、高性能在手持设备中占据着重要市场。在嵌入式操作系统中，Linux，Vxworks，WinCE三足鼎立，其中Linux由于其开源性、稳定性、安全性、可裁减性更是一支独放。在嵌入式系统中，如何实现在ARM9平台下Linux操作系统的引导工作是嵌入式技术开发的重要环节。

　　1 嵌入式系统的软件组成

　　1.1 系统的软件组成

　　嵌入式的软件系统主要由Bootloader、操作系统、文件系统、应用程序等组成。其中，Bootloader是介于硬件和操作系统之间的一层，其作用就好像PC机中的BIOS。系统加电运行后，由系统自动加载。通过这段程序，可以初始化硬件设备，建立内存空间的映射图，从而将系统的硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好环境。对于一个嵌入式系统，通常BootLoader是依赖于硬件而实现的。对于不同类型的嵌入式芯片、不同的操作系统和外围接口都需要重新移植、修改和编译Bootloader。

　　1.2 U-Boot分析

　　嵌入式Linux系统中常用的Bootloader引导程序有U-Boot，redboot，blob和vivi等，其中U-Boot遵循GPL条款的开放源码项目，功能最为强大;U-Boot对PowerPC系列处理器支持最丰富，同时还支持MIPS，x86，ARM，Nios，XScale等诸多常用系列的处理器;U-Boot引导程序分为Stage 1和Stage 2两大部分，Stage 1中主要包括设备初始化、中断设置、时钟设置和存储器初始化等工作，并且采用汇编语言实现，而一些通用功能大多采用C语言实现，放在Stage 2中。

　　2 U-Boot的启动分析

　　Stage 1的代码在CPU/arm920t/start.s中定义，它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。这部分代码系统启动后，从NAND FLASH自动加载到SDRAM中，它包括对S3C2410A中寄存器的初始化和将U-Boot的Stage 2代码从FLASH拷贝到SDRAM。Stage 2的起始地址是在Stage1代码中指定的。被复制到SDRAM后，就从第一阶段跳到这个入口地址，开始执行剩余部分代码。第二阶段主要是对内存的分配，对NAND FLASH以及对外围设备的初始化，其代码在lib-arm/board.C中。启动的流程分析如图1所示。

　　(1)跳转到C语言程序之后，首先定义初始化函数表，程序在lib-arm/board.e中，如下所示：

　　(2)初始化FLASH设备和显示FLASH设备信息;

　　(3)初始化系统内存分配函数;

　　(4)如果目标系统拥有NAND设备，则初始化NAND设备;

　　(5)初始化显示设备;

　　(6)初始化网络设备，填写IP地址、MAC地址等信息;