AT91RM9200的UBOOT啟動(dòng)燒寫過程

1. 一開始令BMS＝1(拔掉跳線)，則系統(tǒng)從片內(nèi)ROM中啟動(dòng)。內(nèi)部啟動(dòng)程序初始化調(diào)試串口和USB設(shè)備接口從外部載入啟動(dòng)程序。在Windows平臺(tái)下，啟動(dòng)超級(jí)終端，發(fā)送文件loader.bin和u-boot.bin到SDRAM,成功啟動(dòng)u-boot.

2. 啟動(dòng)了u-boot后就利用u-boot的功能，發(fā)送boot.bin和u-boot.gz到SDRAM,然后再拷貝到FLASH,那么FLASH里面就固化了啟動(dòng)程序boot.bin和u-boot.gz。

3. 燒寫FLASH的過程如下：

U-Boot>protect off all (注：清除Flash全部塊的寫保護(hù))

U-Boot>erase all (注：擦除Flash全部塊的內(nèi)容)

U-Boot>loadb 20000000 （注：用KERMIT協(xié)議接收boot.bin到SDRAM)

U-Boot>cp.b 20000000 10000000 5fff (注：拷貝boot.bin到Flash)

U-Boot>loadb 21000000 (注：用KERMIT協(xié)議接收u-boot.gz)

U-Boot>cp.b 21000000 10010000 ffff(注：拷貝u-boot.gz到Flash)

U-Boot>protect on all (注：設(shè)置Flash全部塊的寫保護(hù))

4. 這時(shí)，插上跳線，令BMS=0,然后重啟，那么系統(tǒng)就從FLASH啟動(dòng)了，啟動(dòng)u-boot.

5. 啟動(dòng)了u-boot之后，就可以利用它來下載內(nèi)核文件zImage和Ramdisk.gz映象文件到SDRAM,然后用命令啟動(dòng)linux。

6. 在linux下，利用u-boot的工具程序mkimage將內(nèi)核映象文件zImage.gz(通過命令：gzip -9 zImage>zImage.gz 壓縮成zImage.gz)和Ramdisk.gz映象文件封裝成u-boot格式的映象文件：uImage和uramdisk，然后將他們一起燒寫入FLASH，然后就可以實(shí)現(xiàn)從FLASH啟動(dòng)u-boot,再啟動(dòng)linux。

7. 燒寫完FLASH之后一定要插上跳線，即令BMS＝0，使系統(tǒng)再重啟動(dòng)時(shí)從FLASH啟動(dòng)。
8. 系統(tǒng)從FLASH啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)先啟動(dòng)boot，然后解壓縮u-boot.gz，然后啟動(dòng)u-boot.

二.loader.bin, boot.bin, u-boot.bin代碼執(zhí)行流分析.

以上三個(gè)文件時(shí)at91rm9200啟動(dòng)所需要的三個(gè)bin,他們的實(shí)現(xiàn)代碼并不難。
如果是你是采用at91rm9200的評(píng)估版，應(yīng)該能得到其源碼。

2.1 loader.bin 執(zhí)行流程,這個(gè)文件主要在片內(nèi)啟動(dòng)從串口下載代碼時(shí)會(huì)用到
loader/entry.S init cpu
b main ---> crt0.S
--> copydata --> clearbss --> b boot
main.c --> boot -->
/*Get internel rom service address*/
/* Init of ROM services structure */
pAT91 = AT91C_ROM_BOOT_ADDRESS;

/* Xmodem Initialization */
--> pAT91->OpenSBuffer
--> pAT91->OpenSvcXmodem
/* System Timer initialization */
---> AT91F_AIC_ConfigureIt
/* Enable ST interrupt */
AT91F_AIC_EnableIt
AT91F_DBGU_Printk("XMODEM: Download U-BOOT ");

Jump.S
// Jump to Uboot BaseAddr exec
Jump((unsigned int)AT91C_UBOOT_BASE_ADDRESS)

2.2 boot.bin執(zhí)行流程 該文件會(huì)在從片內(nèi)啟動(dòng)時(shí)被下載到板子上，以后還會(huì)被燒寫到片外Flash中，以便在片外啟動(dòng)時(shí)
用它來引導(dǎo)并解壓u-boot.gz，并跳轉(zhuǎn)到u-boot來執(zhí)行。
boot/entry.S
b main --> crt0.S --> copydata --> clearbss --> b boot

T91F_DBGU_Printk(" ");
AT91F_DBGU_Printk(" ");
AT91F_DBGU_Printk(" Welcome to at91rm9200 ");
AT91F_DBGU_Printk(" ");

boot/misc.s /* unzip uboot.bin.gz */
----> decompress_image(SRC,DST,LEN) --> gunzip

//jump to ubootBaseAddr exec 這里跳轉(zhuǎn)到解壓u-boot.gz的地址處直接開始執(zhí)行u-boot
asm("mov pc,%0" : : "r" (DST));

2.3 uboot.bin執(zhí)行流程
u-boot/cpu/at91rm9200/start.S
start --->reset
---> copyex ---> cpu_init_crit
---> /* set up the stack */ --> start_armboot
u-boot/lib_arm/board.c

init_fnc_t *init_sequence[] = {
cpu_init, /* basic cpu dependent setup */
board_init, /* basic board dependent setup */
interrupt_init, /* set up exceptions */
env_init, /* initialize environment */
init_baudrate, /* initialze baudrate settings */
serial_init, /* serial communications setup */
console_init_f, /* stage 1 init of console */
display_banner, /* say that we are here */
dram_init, /* configure available RAM banks */
display_dram_config,
checkboard,
NULL,
};

---> start_armboot ---> call init_sequence
---> flash_init --> display_flash_config
---> nand_init ---> AT91F_DataflashInit
---> dataflash_print_info --> env_relocate
---> drv_vfd_init --> devices_init --> jumptable_init
---> console_init_r --> misc_init_r --> enable_interrupts
---> cs8900_get_enetaddr --> board_post_init -->

u-boot/common/main.c
for (;;)
{ /* shell parser */
main_loop () --> u_boot_hush_start --> readline
--> abortboot
-->printf("Hit any key to stop autoboot: %2d ", bootdelay);
}

以上是at91rm9200啟動(dòng)并進(jìn)入u-boot的執(zhí)行流分析。后面u-boot還會(huì)將uImage解壓到特定的位置并開始執(zhí)行內(nèi)核代碼。

三. 綜述
總之, 不同廠商的出的Soc片子在啟動(dòng)方式大都提供片內(nèi)和片外啟動(dòng)兩種方式，一般都是在片內(nèi)固化一段小程序
方便于程序開發(fā)而已，在其DataSheet文檔中有詳盡的描述。若是對(duì)at92rm9200有興趣或玩過的朋友，可以與我共同探討相互學(xué)習(xí)。

再進(jìn)一步解析：

uboot是一個(gè)龐大的公開源碼的軟件。他支持一些系列的arm體系，包含常見的外設(shè)的驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)功能強(qiáng)大的板極支持包。其代碼可以從http://sourceforge.net/projects/u-boot 下載。
在9200上，為了啟動(dòng)uboot，還有兩個(gè)boot軟件包，分別是loader和boot。分別完成從sram和flash中的一級(jí)boot。其源碼可以從atmel的官方網(wǎng)站下載。
我們知道，當(dāng)9200系統(tǒng)上電后，如果bms為高電平，則系統(tǒng)從片內(nèi)rom啟動(dòng)，這時(shí)rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其發(fā)送c， 這時(shí)我們打開超級(jí)終端會(huì)看到ccccc...。這說明系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)，同時(shí)xmodem協(xié)議已經(jīng)啟動(dòng)，用戶可以通過超級(jí)終端下載用戶的 bootloader。
作為第一步，我們下載loader.bin.loader.bin將被下載到片內(nèi)的sram中。這個(gè)loder完成的功能主要是初始化時(shí)鐘，sdram和xmodem協(xié)議，為下載和啟動(dòng)uboot做準(zhǔn)備。當(dāng)下載了loader.bin后，超級(jí)終端會(huì)繼續(xù)打?。篶cccc....。這時(shí)我們就可以下在uboot了。uboot將被下載到sdram中的一個(gè)地址后并把pc指針調(diào)到此處開始執(zhí)行uboot。
接著我們就可以在終端上看到uboot的shell啟動(dòng)了，提示符uboot>，用戶可以u(píng)boot>help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了對(duì)內(nèi)存、flash、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)啟動(dòng)等一些命令。
如果系統(tǒng)上電時(shí)bms為低電平，則系統(tǒng)從片外的flash啟動(dòng)。為了從片外的flash啟動(dòng)uboot,我們必須把boot.bin放到0x0地址出，使得從flash啟動(dòng)后首先執(zhí)行boot.bin，而要燒寫boot.bin。

要先完成上面我們講的那些步驟，首先開始從片內(nèi)rom啟動(dòng)uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz燒寫到flash中的目的，假如我們已經(jīng)啟動(dòng)了uboot,可以這樣操作：
uboot>protect off all
uboot>erase all
uboot>loadb 20000000
uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff
uboot>loadb 21000000
uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff

然后系統(tǒng)復(fù)位，就可以看到系統(tǒng)先啟動(dòng)boot，然后boot解壓縮uboot.gz，然后啟動(dòng)uboot。注意，這里uboot必須壓縮成.gz文件，否則會(huì)出錯(cuò)。

怎么編譯這三個(gè)源碼包呢，首先要建立一個(gè)arm的交叉編譯環(huán)境，關(guān)于如何建立，此處不予說明。建立好了以后，分別解壓源碼包，然后修改Makefile中的編譯器項(xiàng)目，正確填寫你的編譯器的所在路徑。
對(duì)于loader和boot，直接make。
對(duì)于uboot：
第一步：make_at91rm9200dk
第二步：make。這樣就會(huì)在當(dāng)前目錄下分別生成*.bin文件，對(duì)uboot.bin，我們還要壓縮成.gz文件。

也許有的人對(duì)loader和boot搞不清楚為什么要兩個(gè)，有什么區(qū)別嗎？有區(qū)別。
boot主要完成從flash中啟動(dòng)uboot的功能，他要對(duì)uboot的壓縮文件進(jìn)行解壓，除此之外，他和loader并無大的區(qū)別，你可以把boot理解為在loader的基礎(chǔ)上加入了解壓縮.gz的功能而已。所以這兩個(gè)并無多大的本質(zhì)不同，只是他們的使命不同而已。
特別說明的是這三個(gè)軟件包都是開放源碼的，所以用戶可以根據(jù)自己的系統(tǒng)的情況修改和配置以及裁減，打造屬于自己系統(tǒng)的bootloder。

燒寫過程：

1.內(nèi)部啟動(dòng)

2. 下載loader.bin 到 內(nèi)部SRAM

3. 下載uboot.bin 到 外部的SDRAM 并把pc指針調(diào)到此處開始執(zhí)行uboot。

4. 利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz燒寫到flash中。

uboot>protect off all
uboot>erase all
uboot>loadb 20000000
uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff
uboot>loadb 21000000
uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff

啟動(dòng)過程：

1.選擇片外啟動(dòng)

2.boot.bin初始化硬件， 將uboot.gz解壓到sdram中

3.啟動(dòng)uboot