基于arm平台和nandflash启动技术的u_boot移植过程浅析

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1、基于ARM平台和NANDflash启动技术的u-boot移植过程浅析朱运乔(湖北职业技术学院信息技术学院湖北孝感432000)【摘要】BootLoader移植是嵌入式系统开发中一个非常重要工作环节。本文着重分析了u-boot的启动过程和NANDflash在u-boot中的读写实现，并给出了在u-boot的移植中实现NANDflash启动的相关思路及具体方法。【关键词】嵌入式系统；ARM；BootLoader；NANDflash；u-bootAnalysisofPortingProcessofu-bootBasedonARMPlatformandTechnologyofBo

2、otingfromNandFlashZHUYun-qiao(DepartmentofInformationTechnology,HubeiPolytechnicInstitute,XiaoganHubei，432000)【Abstract】PortingofBootLoaderisaveryimportantpartintheembeddedsystemdevelopmentprocess.Thispaperanalyzesbootingofu-bootandthereadingandwritingimplementationofNandflash,andPutforwa

3、rdideasandspecificmethodsrelatedtoachievebootingfromnandflashinPortingprocessofu-boot.【Keywords】Embeddedsystems;ARM;BootLoader;NANDflash;u-boot引言0u-boot是德国DENX小组的开发用于多种嵌入式CPU的Bootloader程序,u-boot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导，当前，它还支持NetBSD,VxWorks,QNX,RTEMS,ARTOS,LynxOS嵌入式操作系统。u-boot除了支持PowerPC系列的处理器外

4、，还能支持MIPS、x86、ARM、NIOS、XScale等诸多常用系列的处理器。目前关于u-boot的移植解决方案主要面向的是微处理器中的NORflash，而NANDflash闪存容量大，价格便宜，如果能在微处理器上的NANDflash中实现u-boot的启动，则不仅有效降低嵌入式应用系统的成本，也给实际应用带来极大的方便。1u-boot的启动过程跟其它BootLoader程序一样,u-boot在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软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或用户

5、应用程序准备好正确的环境。我们一般把Bootloader都分为阶段1(stage1)和阶段2(stage2)两大部分，依赖于CPU体系结构的代码（如CPU初始化代码等）通常都放在阶段1中且通常用汇编语言实现，而阶段2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。阶段1为汇编代码，对于arm920t的CPU核对应的是cpu/arm920t/start.s文件。其主要流程如下：设置CPU的模式为SVC模式关闭看门狗禁掉所有中断设置CPU的频率把自己拷贝到RAM配置内存区控制寄存器配置的栈空间进入C代码部分阶段2是C语言代码，在lib_arm/boa

6、rd.c中的start_armboot是C语言开始的函数，也是整个启动代码中C语言的主函数。这个函数调用一系列的初始化函数，然后进入主UBOOT命令行，进入命令循环（即整个boot的工作循环），接受用户从串口输入的命令，然后进行相应的工作。当用户输入启动linux的命令的时候，u-boot会将kernel映像（zImage）和从NANDflash上读到RAM空间中，为内核设置启动参数，调用内核，从而启动linux。u-boot整个启动过程见图1。2Nandflash在u-boot中的读写实现Nandflash闪存的工作模式分为两种：自启动模式和一般的NANDflash读写

7、操作模式。在自启动模式下，由于NANDflash自身的图1u-boot启动过程特点不能够直接在芯片内部执行程序，因此在在cpu内核中内置了一片SRAM配合NANDflash实现自启动系统。系统加电，NANDflash存储空间的前4kB数据（也就是u-boot第一阶段）以硬件的方式被拷贝到SRAM中；然后SRAM中的u-boot代码开始执行，运行到第二阶段把NANDflash中u-boot的全部拷贝到SDRAM中继续执行，然后引导内核的启动和根文件系统的挂载。对于NANDflash的基本读写操作模式，主要是关于NANDflash