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uboot启动内核分析
简单配置内核
编译内核
设置机器ID
修改晶振

移植Linux3.4.2内核其他文章链接：

S3C2440移植linux3.4.2内核之内核框架介绍及简单修改

S3C2440移植linux3.4.2内核之修改分区以及制作根文件系统

S3C2440移植linux3.4.2内核之支持YAFFS文件系统

S3C2440移植linux3.4.2内核之内核裁剪

uboot启动内核分析

进入cmd_bootm.c,找到对应的bootm命令对应的do_bootm():

int do_bootm(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
{boot_os_fn *boot_fn;             //boot_fn是个数组函数... ..boot_fn(0, argc, argv, &images); //调用数组函数... ...
}

boot_os_fn是个typedef型,如下图所示:

由于定义了宏CONFIG_BOOTM_LINUX,最终会跳转到do_bootm ->do_bootm_linux()
代码如下所示:

int do_bootm_linux(int flag, int argc, char *argv[], bootm_headers_t *images)
{/* No need for those on ARM */if (flag & BOOTM_STATE_OS_BD_T || flag & BOOTM_STATE_OS_CMDLINE)return -1;if (flag & BOOTM_STATE_OS_PREP) {boot_prep_linux(images);return 0;}if (flag & BOOTM_STATE_OS_GO) {boot_jump_linux(images);return 0;}boot_prep_linux(images);      //该函数会将各个tag参数保存在指定位置,比如:内存tag、bootargs环境变量tag、串口tag等boot_jump_linux(images);      //该函数会跳转到内核起始地址return 0;
}

最终跳转到do_bootm ->do_bootm_linux-> boot_jump_linux()

static void boot_jump_linux(bootm_headers_t *images)
{unsigned long machid = gd->bd->bi_arch_number;     //获取机器IDchar *s;void (*kernel_entry)(int zero, int arch, uint params);unsigned long r2;kernel_entry = (void (*)(int, int, uint))images->ep;  //设置kernel_entry()的地址为0x30000000s = getenv("machid");                     //判断环境变量machid是否设置,若设置则使用环境变量里的值   if (s) {       strict_strtoul(s, 16, &machid);      //重新获取机器IDprintf("Using machid 0x%lx from environment\n", machid);  //使用环境变量的machid}... ...r2 = gd->bd->bi_boot_params;     //获取tag参数地址, gd->bd->bi_boot_params在setup_start_tag()函数里被设置 kernel_entry(0, machid, r2);     //跳转到0x30000000,r0=0,r1=机器ID,r2=tag参数地址
}

上面的machid默认值为MACH_TYPE_SMDK2410(也就是193),我们也可以在环境变量里设置machid变量
最终,便跳到内核执行代码,步骤如下所示:
1)根据R1(机器ID),来判断内核是否支持该机器,若支持则初始化机器相关函数
2)解析TAG参数,初始化串口,设置内存等
3)挂载根文件系统,并执行应用程序

简单配置内核

修改Makefile,修改配置

tar xjf linux-3.4.2.tar.bz2
cd linux-3.4.2/
vi Makefile

改为

ARCH            ?= arm
CROSS_COMPILE   ?= arm-linux-

配置编译

cd arch/arm/configs                //由于我们板子是arm板,进入该目录
ls  *2440*                            //找到有mini2440_defconfig、
ls  *2410*                            //找到有s3c2410_defconfigcd ../../..
make s3c2410_defconfig                //配置2410, 更新.config配置文件
make uImage                          //编译,生成uImage
cp arch/arm/boot/uImage /work/nfs_root/           //拷贝
cd /work/nfs_root/
mv uImage uImage_new

进入.config查看支持的CPU

vi .config

如上图所示，有我们的2440

编译内核

make uImage

报错如下

Can't use 'defined（@array）'（Maybe you should just omit the defined？ ）at kernel/timeconst pl line 373
/root/working/Hi3520D SDK V2.0.3.0/osdrv/kernel/linux-30y/kernel/Makefile：140
recipe for target kernel/timeconst h failed make【1】：*** 【kernel/timeconst h】 Error 255
Makefile：945：recipe for target kernel ' failed
【kernel】 Error 2

解决办法：
将 kernel/timeconst.pl中第373行的 defined0去掉只留下@val就可以了

vim kernel/timeconst.pl +373

进入uboot烧写

nfs 32000000 192.168.2.106:/work/nfs_root/uImage_new
bootm 32000000

如下图所示,发现串口输出乱码:

设置机器ID

uboot传递进来的机器ID可以通过环境变量machid来设置
所以任意设置一个ID,这样再次启动内核时,内核识别不出来,就会打印出所有设备对应的机器ID。下面开始测试机器ID是否正确，进入uboot,输入:

set machid 33333
tftp 32000000 uImage
bootm 32000000

如下图所示,由于内核不支持这个机器ID,所以打印出内核能支持的ID表:

ID所对应的文件为arch/arm/mach-s3c24xx/Mach-smdk2440.c

MACHINE_START为一个结构体，根据不同的机器ID找到对应的MACHINE_START，调用初始化函数。
由于我们板子是2440,所以测试7cf(mini2440)以及16a(smdk2440)这两个机器ID,是否支持我们开发板。
但是依旧乱码，可能是波特率设置不正确。重新设置下环境变量的波特率

set bootargs root=/dev/mtdblock3 console=ttySAC0,115200

再次烧写启动，发现7cf(mini2440)这个ID,有串口输出正常。下面看下16a(smdk2440)为什么串口乱码,进入mach-smdk2440.c( 位arch/arm/mach-s3c24xx)找到问题出在smdk2440_map_io():

static void __init smdk2440_map_io(void)
{s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));s3c24xx_init_clocks(16934400);             //初始化时钟clocks3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));
}

修改晶振

由于我们板子上的晶振是12Mhz,而mdk2440_map_io()里,初始化的时钟是基于16934400hz的晶振。所以将:

s3c24xx_init_clocks(16934400);             //初始化时钟clock

改为:

s3c24xx_init_clocks(12000000);             //初始化时钟clock

然后重新编译uImage:

make  s3c2410_defconfig             //将mach-s3c2440.c配置进内核
make  uImage
cp uImage /work/nfs_root/ uImage_new

进入uboot,输入:

set machid 16a
nfs 32000000 192.168.1.30:/work/nfs_root/uImage_new
bootm 32000000

启动内核打印正常。

下一节S3C2440移植linux3.4.2内核之修改分区以及制作根文件系统
我们将修改分区和制作根文件系统。

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