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裸片初长成(中级)

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U-BOOT下使用bootm引导内核方法 [复制链接]

注:
  u-boot 使用的是打上:
http://www.hhcn.com/cgi-bin/topic.cgi?forum=3&topic=651&show=0
上keety大侠提供的补丁生成的u-boot-1.1.3

这段时间不断有人问我u-boot启动内核的问题,记得在上次提供的u-boot源码中提到了go的方案,不过其实u-boot本来有一种更好的方案:
bootm
花了不少时间,查看了论坛上不少的帖子,认真阅读了bootm的源码,终于使用bootm把内核给跑起来了,
现把解决方法介绍如下:



一、在开始之前先说明一下bootm相关的东西。
1、首先说明一下,S3C2410架构下的bootm只对sdram中的内核镜像文件进行操作(好像AT91架构提供了一段从flash复制内核镜像的代码,不过针对s3c2410架构就没有这段代码,虽然可以在u-boot下添加这段代码,不过好像这个用处不大),所以请确保你的内核镜像下载到sdram中,或者在bootcmd下把flash中的内核镜像复制到sdram中。
2、-a参数后是内核的运行地址,-e参数后是入口地址。

3、
1)如果我们没用mkimage对内核进行处理的话,那直接把内核下载到0x30008000再运行就行,内核会自解压运行(不过内核运行需要一个tag来传递参数,而这个tag建议是由bootloader提供的,在u-boot下默认是由bootm命令建立的)。

2)如果使用mkimage生成内核镜像文件的话,会在内核的前头加上了64byte的信息,供建立tag之用。bootm命令会首先判断bootm xxxx 这个指定的地址xxxx是否与-a指定的加载地址相同。
(1)如果不同的话会从这个地址开始提取出这个64byte的头部,对其进行分析,然后把去掉头部的内核复制到-a指定的load地址中去运行之
(2)如果相同的话那就让其原封不同的放在那,但-e指定的入口地址会推后64byte,以跳过这64byte的头部。


二、好,接着介绍使用mkimage生成镜像文件并下载运行的方法。

方法一、
1、首先,用u-boot/tools/mkimage这个工具为你的内核加上u-boot引导所需要的文件头,具体做法如下:
[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.14' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage zImage.img
Image Name:   linux-2.6.14
Created:      Fri Jan 12 17:14:50 2007
Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size:    1262504 Bytes = 1232.91 kB = 1.20 MB
Load Address: 0x30008000
Entry Point:  0x30008000

这里解释一下参数的意义:
        -A ==> set architecture to 'arch'
        -O ==> set operating system to 'os'
        -T ==> set image type to 'type'
        -C ==> set compression type 'comp'
        -a ==> set load address to 'addr' (hex)
        -e ==> set entry point to 'ep' (hex)
        -n ==> set image name to 'name'
        -d ==> use image data from 'datafile'
        -x ==> set XIP (execute in place)

2 、下载内核
U-Boot 1.1.3 (Jan 12 2007 - 16:16:36)
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9BAC0  BSS: -> 33F9FBAC
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
Nor Flash: 512 kB
Nand Flash:  64 MB
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Hit any key to stop autoboot:  0
sbc2410=>tftp 0x31000000 zImage.img         
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x31000000
Loading: #################################################################
        #################################################################
        #################################################################
        ####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)


3.运行
sbc2410=>bootm 0x31000000
## Booting image at 31000000 ...
  Image Name:   linun-2.6.14
  Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
  Data Size:    1263260 Bytes =  1.2 MB
  Load Address: 30008000
  Entry Point:  30008000
  Verifying Checksum ... OK
OK
Starting kernel ...
Uncompressing Linux.............................................................Linux version 2.6.14 (root@luofuchong) (gcc version 3.4.1) #21 Fri Oct 20 17:206CPU: ARM920Tid(wb) [41129200] revision 0 (ARMv4T)
Machine: SMDK2410
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2410A (id 0x32410002)
S3C2410: core 202.800 MHz, memory 101.400 MHz, peripheral 50.700 MHz
S3C2410 Clocks, (c) 2004 Simtec Electronics
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
USB Control, (c) 2006 sbc2410
CPU0: D VIVT write-back cache
CPU0: I cache: 16384 bytes, associativity 64, 32 byte lines, 8 sets
CPU0: D cache: 16384 bytes, associativity 64, 32 byte lines, 8 sets
Built 1 zonelists
Kernel command line: console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.115:/frien"irq: clearing subpending status 00000002
PID hash table entries: 512 (order: 9, 8192 bytes)
timer tcon=00500000, tcnt a509, tcfg 00000200,00000000, usec 00001e4c
Console: colour dummy device 80x30
Dentry cache hash table entries: 16384 (order: 4, 65536 bytes)
Inode-cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)
Memory: 64MB = 64MB total
Memory: 62208KB available (1924K code, 529K data, 108K init)
Mount-cache hash table entries: 512
CPU: Testing write buffer coherency: ok
softlockup thread 0 started up.
NET: Registered protocol family 16
S3C2410: Initialising architecture
SCSI subsystem initialized
usbcore: registered new driver usbfs
usbcore: registered new driver hub
S3C2410 DMA Driver, (c) 2003-2004 Simtec Electronics
DMA channel 0 at c4800000, irq 33
DMA channel 1 at c4800040, irq 34
DMA channel 2 at c4800080, irq 35
DMA channel 3 at c48000c0, irq 36
NetWinder Floating Point Emulator V0.97 (double precision)
devfs: 2004-01-31 Richard Gooch (rgooch@atnf.csiro.au)
devfs: devfs_debug: 0x0
devfs: boot_options: 0x1
yaffs Oct 18 2006 12:39:51 Installing.
Console: switching to colour frame buffer device 30x40
fb0: s3c2410fb frame buffer device
fb1: Virtual frame buffer device, using 1024K of video memory
led driver initialized
s3c2410 buttons successfully loaded
s3c2410_serial0 at MMIO 0x50000000 (irq = 70) is a S3C2410
s3c2410_serial1 at MMIO 0x50004000 (irq = 73) is a S3C2410
s3c2410_serial2 at MMIO 0x50008000 (irq = 76) is a S3C2410
io scheduler noop registered
io scheduler anticipatory registered
io scheduler deadline registered
io scheduler cfq registered
RAMDISK driver initialized: 16 RAM disks of 4096K size 1024 blocksize
usbcore: registered new driver ub
Cirrus Logic CS8900A driver for Linux (Modified for SMDK2410)
eth0: CS8900A rev E at 0xe0000300 irq=53, no eeprom , addr: 08: 0:3E:26:0A:5B
S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c2410-nand: mapped registers at c4980000
s3c2410-nand: timing: Tacls 10ns, Twrph0 30ns, Twrph1 10ns
NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0x76 (Samsung NAND 64MiB 3,3V 8-bi)Scanning device for bad blocks
Bad eraseblock 1884 at 0x01d70000
Creating 4 MTD partitions on "NAND 64MiB 3,3V 8-bit":
0x00000000-0x00020000 : "vivi"
0x00020000-0x00030000 : "param"
0x00030000-0x00200000 : "kernel"
0x00200000-0x04000000 : "root"
usbmon: debugfs is not available
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: S3C24XX OHCI
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: irq 42, io mem 0x49000000
hub 1-0:1.0: USB hub found
hub 1-0:1.0: 2 ports detected
Initializing USB Mass Storage driver...
usbcore: registered new driver usb-storage
USB Mass Storage support registered.
usbcore: registered new driver usbmouse
drivers/usb/input/usbmouse.c: v1.6:USB HID Boot Protocol mouse driver
mice: PS/2 mouse device common for all mice
s3c2410 TouchScreen successfully loaded
UDA1341 audio driver initialized
NET: Registered protocol family 2
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP established hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
TCP bind hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
TCP: Hash tables configured (established 4096 bind 4096)
TCP reno registered
TCP bic registered
NET: Registered protocol family 1
IP-Config: Complete:
     device=eth0, addr=192.168.1.128, mask=255.255.255.0, gw=192.168.1.1,
    host=luofuchong, domain=, nis-domain=(none),
    bootserver=192.168.1.1, rootserver=192.168.1.115, rootpath=
Looking up port of RPC 100003/2 on 192.168.1.115
Looking up port of RPC 100005/1 on 192.168.1.115
VFS: Mounted root (nfs filesystem).
Mounted devfs on /dev
Freeing init memory: 108K
init started:  BusyBox v1.1.3 (2006.09.20-14:52+0000) multi-call binary
Starting pid 696, console /dev/tts/0: '/etc/init.d/rcS'
Please press Enter to activate this console.

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文章很好,可惜看着比较费劲!  详情 回复 发表于 2010-3-10 13:39
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沙发
 
方法二、
1
、首先,用u-boot/tools/mkimage这个工具为你的内核加上u-boot引导所需要的文件头,具体做法如下:
[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.14' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008040 -d zImage zImage.img
Image Name:   linux-2.6.14
Created:      Fri Jan 12 17:14:50 2007
Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size:    1262504 Bytes = 1232.91 kB = 1.20 MB
Load Address: 0x30008000
Entry Point:  0x30008040




2 、下载内核
U-Boot 1.1.3 (Jan 12 2007 - 16:16:36)
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9BAC0  BSS: -> 33F9FBAC
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
Nor Flash: 512 kB
Nand Flash:  64 MB
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
Hit any key to stop autoboot:  0
sbc2410=>tftp 0x30008000 zImage.img         
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x30008000
Loading: #################################################################
        #################################################################
        #################################################################
        ####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)


3.运行
sbc2410=>bootm 0x30008000
## Booting image at 30008000 ...
   Image Name:   linux-2.6.14
   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
   Data Size:    1261056 Bytes =  1.2 MB
   Load Address: 30008000
   Entry Point:  30008040
   Verifying Checksum ... OK
   XIP Kernel Image ... OK

内核启动信息省。。。。



三、固化
      
如果你想把镜像文件写入flash,每次开机后让u-boot帮你复制到sdram中,再使用bootm命令引导的话,可以按照这样操作:
sbc2410=>tftp 0x30008000 zImage.img
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x30008000
Loading: #################################################################
        #################################################################
        #################################################################
        ####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)
sbc2410=>nand erase 0x30000 0x1d0000 NAND erase: device 0 offset 196608, size 1900544 ... OK
sbc2410=>nand write 0x30008000 0x30000 0x1d0000
NAND write: device 0 offset 196608, size 1900544 ...  1900544 bytes written: OK
设置u-boot启动命令:
1、针对方法一:
sbc2410=>setenv bootcmd nand read 0x31000000 0x30000 0x1d0000\;bootm 0x31000000
sbc2410=>saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done
2、针对方法二:
sbc2410=>setenv bootcmd nand read 0x30008000 0x30000 0x1d0000\;bootm 0x30008000
sbc2410=>saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done

sbc2410=>reset
启动信息略。。。。
 
 

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裸片初长成(中级)

板凳
 
分析的侧重点在bootm引导内核的基本原理和方法,但是在实际使用过程中,关于bootm的tag list成员设定和memory设置的细节可能会导致kernel无法启动,luofuchong没有提及,所以下面我针对使用U-boot-1.2.0和linux-2.6.22.7时遇到的问题做一下补充。

    现象如下:

U-Boot 1.2.0 (Sep 24 2007 - 13:17:34)

U-Boot code: 33F80000 -> 33F97BF0 BSS: -> 33F9C4A4
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
NAND: 32 MB
In: serial
Out: serial
Err: serial
U-boot # tftp 0x31000000 uImage
TFTP from server 192.168.1.216; our IP address is 192.168.1.110
Filename 'uImage'.
Load address: 0x31000000
Loading: #################################################################
         #################################################################
         #################################################################
         #################################################################
         ###########
done
Bytes transferred = 1383948 (151e0c hex)
U-boot # bootm 0x31000000
## Booting image at 31000000 ...
   Image Name: Linux-2.6.22.7
   Created: 2007-09-24 4:53:36 UTC
   Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
   Data Size: 1383884 Bytes = 1.3 MB
   Load Address: 30008000
   Entry Point: 30008000
   Verifying Checksum ... OK
OK

Starting kernel ...

Uncompressing Linux.......................................................................................... done, booting the kernel.



    估计这是遇到的最不幸的问题。网上大多有两种方案:

    1、u-boot中的命令行参数中console设定有问题,对2.6的内核应该使用ttySAC0,而不是ttyS0。更改为"console=ttySAC0"就可以解决问题。

    2、u-boot中FCLK与kernel时钟频率不一致。kernel的FCLK为200MHz,但是uboot的默认值是202.8MHz。(vivi默认的也是200MHz,所以vivi不会出现这个问题。)这样修改uboot的时钟频率设定就可以解决问题。

    但是这两个方案并不适合我这种情况。经过分析和读bootm的源代码,现在提出两点额外考虑的地方:

    1、如果你在配置文件中不定义tag list的成员,那么默认情况下bootm是不会传递命令行参数的。也就是说,如果你uboot环境变量中设定了正确的bootargs,但是配置文件中没有设置,这时就会出现问题。为了使用上的方便,你至少应该在头文件中定义:

/* tag list choosing */
#define CONFIG_CMDLINE_TAG
//#define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS



    这样就可以保证你在命令行状态下修改环境变量bootargs后,可以传递进内核。同时也就避免了重新编译uboot。

    2、我在使用中发现,如果在bootargs中没有指定mem的大小,那么CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS也是需要设定的。我就是因为bootargs没有设定mem,所以导致出现上述的情况。现在我的bootargs为:

bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 console=ttySAC0,115200 mem=64M



    在这种情况下,使用go和bootm都可以正常引导内核。

    综上可知,在tag list的设定上,一定要考虑CONFIG_CMDLINE_TAG和内存两个部分,否则的话,可能出现上述无法引导内核的问题。
 
 
 

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