本文從以下幾個方面粗淺地分析u-boot并移植到FS2410闆上：
1、u-boot工程的總體結構
2、u-boot的流程、主要的資料結構、記憶體配置設定。
3、u-boot的重要細節，主要分析流程中各函數的功能。
4、基于FS2410闆子的u-boot移植。實作了NOR Flash和NAND Flash啟動,網絡功能。
這些認識源于自己移植u-boot過程中查找的資料和對源碼的簡單閱讀。下面主要以smdk2410為分析對象。
一、u-boot工程的總體結構：
1、源代碼組織
對于ARM而言，主要的目錄如下：
board 平台依賴 存放電路闆相關的目錄檔案,每一套闆子對 應一個目錄。如smdk2410(arm920t)
cpu 平台依賴 存放CPU相關的目錄檔案，每一款CPU對應一個目錄，例如：arm920t、 xscale、i386等目錄
lib_arm 平台依賴 存放對ARM體系結構通用的檔案，主要用于實作ARM平台通用的函數，如軟體浮點。
common 通用 通用的多功能函數實作，如環境，指令，控制台相關的函數實作。
include 通用 頭檔案和開發闆配置檔案，所有開發闆的配置檔案都在configs目錄下
lib_generic 通用 通用庫函數的實作
net 通用 存放網絡協定的程式
drivers 通用 通用的裝置驅動程式，主要有以太網接口的驅動，nand驅動。
.......
2.makefile簡要分析
所有這些目錄的編譯連接配接都是由頂層目錄的makefile來确定的。
在執行make之前，先要執行make $(board)_config 對工程進行配置，以确定特定于目标闆的各個子目錄和頭檔案。
$(board)_config:是makefile 中的一個僞目标，它傳入指定的CPU，ARCH，BOARD，SOC參數去執行mkconfig腳本。
這個腳本的主要功能在于連接配接目标闆平台相關的頭檔案夾，生成config.h檔案包含闆子的配置頭檔案。
使得makefile能根據目标闆的這些參數去編譯正确的平台相關的子目錄。
以smdk2410闆為例,執行 make smdk2410_config,
主要完成三個功能：
@在include檔案夾下建立相應的檔案（夾）軟連接配接，
#如果是ARM體系将執行以下操作：
#ln -s asm-arm asm
#ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch
#ln -s proc-armv asm-arm/proc
@生成Makefile包含檔案include/config.mk，内容很簡單，定義了四個變量：
ARCH = arm
CPU = arm920t
BOARD = smdk2410
SOC = s3c24x0
@生成include/config.h頭檔案，隻有一行：
/* Automatically generated - do not edit */
#include "config/smdk2410.h"
頂層makefile先調用各子目錄的makefile，生成目标檔案或者目标檔案庫。
然後再連接配接所有目标檔案（庫）生成最終的u-boot.bin。
連接配接的主要目标（庫）如下：
OBJS = cpu/$(CPU)/start.o
LIBS = lib_generic/libgeneric.a
LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
ifdef SOC
LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
endif
LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a \
fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += rtc/librtc.a
LIBS += dtt/libdtt.a
LIBS += drivers/libdrivers.a
LIBS += drivers/nand/libnand.a
LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += $(BOARDLIBS)
顯然跟平台相關的主要是：
cpu/$(CPU)/start.o
board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
這裡面的四個變量定義在include/config.mk（見上述）。
其餘的均與平台無關。
是以考慮移植的時候也主要考慮這幾個目标檔案（庫）對應的目錄。
關于u-boot 的makefile更詳細的分析可以參照
<a href="http://blog.mcuol.com/User/lvembededsys/Article/4355_1.htm">http://blog.mcuol.com/User/lvembededsys/Article/4355_1.htm</a>
。
3、u-boot的通用目錄是怎麼做到與平台無關的？
include/config/smdk2410.h
這個頭檔案中主要定義了兩類變量。
一類是選項，字首是CONFIG_，用來選擇處理器、裝置接口、指令、屬性等，主要用來 決定是否編譯某些檔案或者函數。
另一類是參數，字首是CFG_，用來定義總線頻率、序列槽波特率、Flash位址等參數。這些常數參量主要用來支援通用目錄中的代碼，定義闆子資源參數。
這兩類宏定義對u-boot的移植性非常關鍵，比如drive/CS8900.c，對cs8900而言，很多操作都是通用的，但不是所有的闆子上面都有這個晶片，即使有它在記憶體中映射的基位址也是平台相關的。是以對于smdk2410闆，在smdk2410.h中定義了
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1 /* we have a CS8900 on-board */
#define CS8900_BASE 0x19000300 /*IO mode base address*/
CONFIG_DRIVER_CS8900的定義使得cs8900.c可以被編譯（當然還得定義CFG_CMD_NET才行），因為cs8900.c中在函數定義的前面就有編譯條件判斷：#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900 如果這個選項沒有定義，整個cs8900.c就不會被編譯了。
而常數參量CS8900_BASE則用在cs8900.h頭檔案中定義各個功能寄存器的位址。u-boot的CS8900工作在IO模式下，隻要給定IO寄存器在記憶體中映射的基位址，其餘代碼就與平台無關了。
u-boot的指令也是通過目标闆的配置頭檔案來配置的，比如要添加ping指令，就必須添加CFG_CMD_NET和CFG_CMD_PING才行。不然common/cmd_net.c就不會被編譯了。
從這裡我可以這麼認為，u-boot工程可配置性和移植性可以分為兩層：
一是由makefile來實作，配置工程要包含的檔案和檔案夾上，用什麼編譯器。
二是由目标闆的配置頭檔案來實作源碼級的可配置性，通用性。主要使用的是#ifdef #else #endif 之類來實作的。
4、smkd2410其餘重要的檔案：
include/s3c24x0.h 定義了s3x24x0晶片的各個特殊功能寄存器（SFR）的位址。
cpu/arm920t/start.s 在flash中執行的引導代碼,也就是bootloader中的stage1,負責初始化硬體環境，把u-boot從flash加載到RAM中去，然後跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去執行。
lib_arm/board.c u-boot的初始化流程，尤其是u-boot用到的全局資料結構gd,bd的初始化，以及裝置和控制台的初始化。
board/smdk2410/flash.c 在board目錄下代碼的都是嚴重依賴目标闆，對于不同的CPU，SOC，ARCH，u-boot都有相對通用的代碼，但是闆子構成卻是多樣的，主要是記憶體位址，flash型号，外圍晶片如網絡。對fs2410來說，主要考慮從smdk2410闆來移植，差别主要在nor flash上面。
二、u-boot的流程、主要的資料結構、記憶體配置設定
1、u-boot的啟動流程：
從檔案層面上看主要流程是在兩個檔案中：cpu/arm920t/start.s，lib_arm/board.c，
1)start.s
在flash中執行的引導代碼,也就是bootloader中的stage1,負責初始化硬體環境，把u-boot從flash加載到RAM中去，然後跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去執行。
1.1.6版本的start.s流程：
硬體環境初始化：
進入svc模式;關閉watch dog;屏蔽所有IRQ掩碼;設定時鐘頻率FCLK、HCLK、PCLK;清I/D cache;禁止MMU和CACHE;配置memory control;
重定位：
如果目前代碼不在連接配接指定的位址上（對smdk2410是0x3f000000）則需要把u-boot從目前位置拷貝到RAM指定位置中；
建立堆棧，堆棧是進入C函數前必須初始化的。
清.bss區。
跳到start_armboot函數中執行。（lib_arm/board.c）
2)lib_arm/board.c:
start_armboot是U-Boot執行的第一個C語言函數，完成系統初始化工作，進入主循環，處理使用者輸入的指令。這裡隻簡要列出了主要執行的函數流程：
void start_armboot (void)
{
//全局資料變量指針gd占用r8。
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
/* 給全局資料變量gd安排空間*/
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
/* 給闆子資料變量gd->bd安排空間*/
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//取u-boot的長度。
/* 順序執行init_sequence數組中的初始化函數 */
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
/*配置可用的Flash */
size = flash_init ();
……
/* 初始化堆空間 */
mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
/* 重新定位環境變量， */
env_relocate ();
/* 從環境變量中擷取IP位址 */
gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
/* 以太網接口MAC 位址 */
……
devices_init (); /* 裝置初始化 */
jumptable_init (); //跳轉表初始化
console_init_r (); /* 完整地初始化控制台裝置 */
enable_interrupts (); /* 使能中斷處理 */
/* 通過環境變量初始化 */
if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);
/* main_loop()循環不斷執行 */
for (;;) {
main_loop (); /* 主循環函數處理執行使用者指令 -- common/main.c */
}
初始化函數序列init_sequence[]
init_sequence[]數組儲存着基本的初始化函數指針。這些函數名稱和實作的程式檔案在下列注釋中。
init_fnc_t *init_sequence[] = {
cpu_init, /* 基本的處理器相關配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */
board_init, /* 基本的闆級相關配置 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
interrupt_init, /* 初始化例外處理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
env_init, /* 初始化環境變量 -- common/env_flash.c */
init_baudrate, /* 初始化波特率設定 -- lib_arm/board.c */
serial_init, /* 序列槽通訊設定 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
console_init_f, /* 控制台初始化階段1 -- common/console.c */
display_banner, /* 列印u-boot資訊 -- lib_arm/board.c */
dram_init, /* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c */
display_dram_config, /* 顯示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
NULL,
};
整個u-boot的執行就進入等待使用者輸入指令，解析并執行指令的死循環中。
2、u-boot主要的資料結構
u-boot的主要功能是用于引導OS的，但是本身也提供許多強大的功能，可以通過輸入指令行來完成許多操作。是以它本身也是一個很完備的系統。u-boot的大部分操作都是圍繞它自身的資料結構，這些資料結構是通用的，但是不同的闆子初始化這些資料就不一樣了。是以u-boot的通用代碼是依賴于這些重要的資料結構的。這裡說的資料結構其實就是一些全局變量。
1）gd 全局資料變量指針，它儲存了u-boot運作需要的全局資料，類型定義：
typedef struct global_data {
bd_t *bd; //board data pointor闆子資料指針
unsigned long flags; //訓示标志，如裝置已經初始化标志等。
unsigned long baudrate; //序列槽波特率
unsigned long have_console; /* 序列槽初始化标志*/
unsigned long reloc_off; /* 重定位偏移，就是實際定向的位置與編譯連接配接時指定的位置之差，一般為0 */
unsigned long env_addr; /* 環境參數位址*/
unsigned long env_valid; /* 環境參數CRC檢驗有效标志 */
unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */
#ifdef CONFIG_VFD
unsigned char vfd_type; /* display type */
#endif
void **jt; /* 跳轉表，1.1.6中用來函數調用位址登記 */
} gd_t;
2)bd 闆子資料指針。闆子很多重要的參數。 類型定義如下：
typedef struct bd_info {
int bi_baudrate; /* 序列槽波特率 */
unsigned long bi_ip_addr; /* IP 位址 */
unsigned char bi_enetaddr[6]; /* MAC位址*/
struct environment_s *bi_env;
ulong bi_arch_number; /* unique id for this board */
ulong bi_boot_params; /* 啟動參數 */
struct /* RAM 配置 */
{
ulong start;
ulong size;
}bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
} bd_t;
3)環境變量指針 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)
env_ptr指向環境參數區，系統啟動時預設的環境參數environment[]，定義在common/environment.c中。
參數解釋：
bootdelay 定義執行自動啟動的等候秒數
baudrate 定義序列槽控制台的波特率
netmask 定義以太網接口的掩碼
ethaddr 定義以太網接口的MAC位址
bootfile 定義預設的下載下傳檔案
bootargs 定義傳遞給Linux核心的指令行參數
bootcmd 定義自動啟動時執行的幾條指令
serverip 定義tftp伺服器端的IP位址
ipaddr 定義本地的IP位址
stdin 定義标準輸入裝置，一般是序列槽
stdout 定義标準輸出裝置，一般是序列槽
stderr 定義标準出錯資訊輸出裝置，一般是序列槽
4）裝置相關：
标準IO裝置數組evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL };
裝置清單 list_t devlist = 0;
device_t的定義：include\devices.h中：
typedef struct {
int flags; /* Device flags: input/output/system */
int ext; /* Supported extensions */
char name[16]; /* Device name */
/* GENERAL functions */
int (*start) (void); /* To start the device */
int (*stop) (void); /* To stop the device */
/* 輸出函數 */
void (*putc) (const char c); /* To put a char */
void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator) */
/* 輸入函數 */
int (*tstc) (void); /* To test if a char is ready... */
int (*getc) (void); /* To get that char */
/* Other functions */
void *priv; /* Private extensions */
} device_t;
u-boot把可以用為控制台輸入輸出的裝置添加到裝置清單devlist,并把目前用作标準IO的裝置指針加入stdio_devices數組中。
在調用标準IO函數如printf()時将調用stdio_devices數組對應裝置的IO函數如putc()。
5)指令相關的資料結構，後面介紹。
6)與具體裝置有關的資料結構，
如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];記錄nor flash的資訊。
nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE]; nand flash塊裝置資訊
3、u-boot重定位後的記憶體分布：
對于smdk2410,RAM範圍從0x30000000~0x34000000. u-boot占用高端記憶體區。從高位址到低位址記憶體配置設定如下：
顯示緩沖區 (.bss_end~34000000)
u-boot(bss,data,text) (33f00000~.bss_end)
heap(for malloc)
gd(global data)
bd(board data)
stack
....
nor flash (0~2M)
三、u-boot的重要細節。
主要分析流程中各函數的功能。按啟動順序羅列一下啟動函數執行細節。按照函數start_armboot流程進行分析：
1)DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
這個宏定義在include/global_data.h中：
#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t *gd asm ("r8")
聲明一個寄存器變量 gd 占用r8。這個宏在所有需要引用全局資料指針gd_t *gd的源碼中都有申明。
這個申明也避免編譯器把r8配置設定給其它的變量. 是以gd就是r8,這個指針變量不占用記憶體。
2）gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
對全局資料區進行位址配置設定，_armboot_start為0x3f000000,CFG_MALLOC_LEN是堆大小＋環境資料區大小，config/smdk2410.h中CFG_MALLOC_LEN大小定義為192KB.
3)gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
配置設定闆子資料區bd首位址。
這樣結合start.s中棧的配置設定，
stack_setup：
ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot */
sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */
sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfoCFG_GBL_DATA_SIZE =128B */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
不難得出上文所述的記憶體配置設定結構。
下面幾個函數是初始化序清單init_sequence[]中的函數:
4)cpu_init();定義于cpu/arm920t/cpu.c
配置設定IRQ，FIQ棧底位址，由于沒有定義CONFIG_USE_IRQ,是以相當于空實作。
5)board_init；極級初始化，定義于board/smdk2410/smdk2410.c
設定PLL時鐘，GPIO，使能I/D cache.
設定bd資訊：gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;//闆子的ID，沒啥意義。
gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//核心啟動參數存放位址
6)interrupt_init;定義于cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c
初始化2410的PWM timer 4,使其能自動裝載計數值，恒定的産生時間中斷信号，但是中斷被屏蔽了用不上。
7)env_init;定義于common/env_flash.c（搜尋的時候發現别的檔案也定義了這個函數，而且沒有宏定義保證隻有一個被編譯，這是個問題，有高手知道指點一下！）
功能：指定環境區的位址。default_environment是預設的環境參數設定。
gd->env_addr = (ulong)&default_environment[0];
gd->env_valid = 0;
8)init_baudrate；初始化全局資料區中波特率的值
gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate =(i > 0)
? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
: CONFIG_BAUDRATE;
9)serial_init; 序列槽通訊設定 定義于cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c
根據bd中波特率值和pclk,設定序列槽寄存器。
10)console_init_f;控制台前期初始化common/console.c
由于标準裝置還沒有初始化（gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0），這時控制台使用序列槽作為控制台
函數隻有一句：gd->have_console = 1;
10)dram_init,初始化記憶體RAM資訊。board/smdk2410/smdk2410.c
其實就是給gd->bd中記憶體資訊表指派而已。
gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
初始化序清單init_sequence[]主要函數分析結束。
11)flash_init；定義在board/smdk2410/flash.c
這個檔案與具體平台關系密切，smdk2410使用的flash與FS2410不一樣，是以移植時這個程式就得重寫。
flash_init()是必須重寫的函數，它做哪些操作呢？
首先是有一個變量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]來記錄flash的資訊。flash_info_t定義：
typedef struct {
ulong size; /* 總大小BYTE */
ushort sector_count; /* 總的sector數*/
ulong flash_id; /* combined device & manufacturer code */
ulong start[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每個sector的起始實體位址。 */
uchar protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每個sector的保護狀态，如果置1，在執行erase操作的時候将跳過對應sector*/
#ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。
.....
#endif
} flash_info_t;
flash_init()的操作就是讀取ID号，ID号指明了生産商和裝置号，根據這些資訊設定size,sector_count,flash_id.以及start[]、protect[]。
12)把視訊幀緩沖區設定在bss_end後面。
addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
size = vfd_setmem (addr);
gd->fb_base = addr;
13)mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
設定heap區，供malloc使用。下面的變量和函數定義在lib_arm/board.c
malloc可用記憶體由mem_malloc_start，mem_malloc_end指定。而目前配置設定的位置則是mem_malloc_brk。
mem_malloc_init負責初始化這三個變量。malloc則通過sbrk函數來使用和管理這片記憶體。
static ulong mem_malloc_start = 0;
static ulong mem_malloc_end = 0;
static ulong mem_malloc_brk = 0;
static
void mem_malloc_init (ulong dest_addr)
{
mem_malloc_start = dest_addr;
mem_malloc_end = dest_addr + CFG_MALLOC_LEN;
mem_malloc_brk = mem_malloc_start;
memset ((void *) mem_malloc_start, 0,
mem_malloc_end - mem_malloc_start);
}
void *sbrk (ptrdiff_t increment)
ulong old = mem_malloc_brk;
ulong new = old + increment;
if ((new mem_malloc_end)) {
return (NULL);
}
mem_malloc_brk = new;
return ((void *) old);
14)env_relocate() 環境參數區重定位
由于初始化了heap區，是以可以通過malloc()重新配置設定一塊環境參數區，
但是沒有必要，因為預設的環境參數已經重定位到RAM中了。
/**這裡發現個問題，ENV_IS_EMBEDDED是否有定義還沒搞清楚，而且CFG_MALLOC_LEN也沒有定義，也就是說如果ENV_IS_EMBEDDED沒有定義則執行malloc,是不是應該有問題？**/
15)IP，MAC位址的初始化。主要是從環境中讀，然後賦給gd->bd對應域就OK。
16）devices_init ();定義于common/devices.c
int devices_init (void)//我去掉了編譯選項，注釋掉的是因為對應的編譯選項沒有定義。
devlist = ListCreate (sizeof (device_t));//建立裝置清單
i2c_init (CFG_I2C_SPEED, CFG_I2C_SLAVE);//初始化i2c接口，i2c沒有注冊到devlist中去。
//drv_lcd_init ();
//drv_video_init ();
//drv_keyboard_init ();
//drv_logbuff_init ();
drv_system_init (); //這裡其實是定義了一個序列槽裝置，并且注冊到devlist中。
//serial_devices_init ();
//drv_usbtty_init ();
//drv_nc_init ();
經過devices_init()，建立了devlist，但是隻有一個序列槽裝置注冊在内。顯然，devlist中的裝置都是可以做為console的。
16) jumptable_init ();初始化gd->jt。1.1.6版本的jumptable隻起登記函數位址的作用。并沒有其他作用。
17)console_init_r ();後期控制台初始化
主要過程：檢視環境參數stdin,stdout,stderr中對标準IO的指定的裝置名稱，再按照環境指定的名稱搜尋devlist，将搜到的裝置指針賦給标準IO數組stdio_devices[]。置gd->flag标志GD_FLG_DEVINIT。這個标志影響putc，getc函數的實作，未定義此标志時直接由序列槽serial_getc和serial_putc實作，定義以後通過标準裝置數組stdio_devices[]中的putc和getc來實作IO。
下面是相關代碼：
void putc (const char c)
{
#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT無輸出标志
return;
#endif
if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//裝置list已經初始化
/* Send to the standard output */
fputc (stdout, c);
} else {
/* Send directly to the handler */
serial_putc (c);//未初始化時直接從序列槽輸出。
}
void fputc (int file, const char c)
{
if (file putc (c);
}
為什麼要使用devlist，std_device[]？
為了更靈活地實作标準IO重定向，任何可以作為标準IO的裝置，如USB鍵盤，LCD屏，序列槽等都可以對應一個device_t的結構體變量，隻需要實作getc和putc等函數，就能加入到devlist清單中去，也就可以被assign為标準IO裝置std_device中去。如函數
int console_assign (int file, char *devname); /* Assign the console 重定向标準輸入輸出*/
這個函數功能就是把名為devname的裝置重定向為标準IO檔案file(stdin,stdout,stderr)。其執行過程是在devlist中查找devname的裝置，傳回這個裝置的device_t指針，并把指針值賦給std_device[file]。
18)enable_interrupts(),使能中斷。由于CONFIG_USE_IRQ沒有定義，空實作。
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* enable IRQ interrupts */
void enable_interrupts (void)
unsigned long temp;
__asm__ __volatile__("mrs %0, cpsr\n"
"bic %0, %0, #0x80\n"
"msr cpsr_c, %0"
: "=r" (temp)
:
: "memory");
#else
void enable_interrupts (void)
{
}
19）設定CS8900的MAC位址。
cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);
20）初始化以太網。
eth_initialize(gd->bd);//bd中已經IP，MAC已經初始化
21）main_loop ()；定義于common/main.c
至此所有初始化工作已經完畢。main_loop在标準轉入裝置中接受指令行，然後分析，查找，執行。
關于U-boot中指令相關的程式設計：
1、指令相關的函數和定義
＠main_loop：這個函數裡有太多編譯選項，對于smdk2410,去掉所有選項後等效下面的程式
void main_loop()
static char lastcommand[CFG_CBSIZE] = { 0, };
int len;
int rc = 1;
int flag;
char *s;
int bootdelay;
s = getenv ("bootdelay"); //自動啟動核心等待延時
bootdelay = s ? (int)simple_strtol(s, NULL, 10) : CONFIG_BOOTDELAY;
debug ("### main_loop entered: bootdelay=%d\n\n", bootdelay);
s = getenv ("bootcmd"); //取得環境中設定的啟動指令行
debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay))
run_command (s, 0);//執行啟動指令行,smdk2410.h中沒有定義CONFIG_BOOTCOMMAND，是以沒有指令執行。
for (;;) {
len = readline(CFG_PROMPT);//讀取鍵入的指令行到console_buffer
flag = 0; /* assume no special flags for now */
if (len > 0)
strcpy (lastcommand, console_buffer);//拷貝指令行到lastcommand.
else if (len == 0)
flag |= CMD_FLAG_REPEAT;
if (len == -1)
puts ("\n");
else
rc = run_command (lastcommand, flag); //執行這個指令行。
if (rc flash_id = FLASH_MAN_SST;
{
panic("NOT expected FLASH FOUND!\n");return 0;
}
value=READ_ADDR1; //read device ID
if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_ID_xF1601)
info->flash_id += FLASH_SST1601;
info->sector_count = 32; //32 block
info->size = 0x00200000; // 2M=32*64K
panic("NOT expected FLASH FOUND!\n");return 0;
//建立sector起始位址表。
if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST )
for (i = 0; i sector_count; i++)
info->start = CFG_FLASH_BASE + (i * 0x00010000);
//設定sector保護資訊，對于SST生産的FLASH，全部設為0。
for (i = 0; i sector_count; i++)
if((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
info->protect = 0;
//結束讀ID狀态：
*((CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&info->start[0])= (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00F0;
//設定保護，将u-boot鏡像和環境參數所在的block的proctect标志置1
flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
CFG_FLASH_BASE,
CFG_FLASH_BASE + monitor_flash_len - 1,
&flash_info[0]);
CFG_ENV_ADDR,
CFG_ENV_ADDR + CFG_ENV_SIZE - 1, &flash_info[0]);
return info->size;
//flash_erase實作
這裡給出修改的部分，s_first，s_last是要擦除的block的起始和終止block号.對于protect[]置位的block不進行擦除。
擦除一個block指令時序按照上面圖示的Block-Erase進行。
for (sect = s_first; sectprotect[sect] == 0)
{ /* not protected */
addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[sect]);
if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080;
addr[0] = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0050; /* block erase */
for (i=0; istart[l_sect]);//查詢DQ7是否為1，DQ7=1表明擦除完畢
while ((addr[0] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) != (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) {
if ((now = get_timer(start)) > CFG_FLASH_ERASE_TOUT) {
printf ("Timeout\n");
return 1;
}
................
//write_word操作，這個函數由write_buff一調用，完成寫入一個word的操作，其操作指令序列由上圖中Word-Program指定。
static int write_word (flash_info_t *info, ulong dest, ulong data)
{
volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *dest2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)dest;
volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *data2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&data;
ulong start;
int flag;
int i;
/* Check if Flash is (sufficiently) erased */
if ((*((volatile ulong *)dest) & data) != data) {
return (2);
/* Disable interrupts which might cause a timeout here */
flag = disable_interrupts();
for (i=0; i CFG_FLASH_WRITE_TOUT) {
return (1);
}
return (0);
這些代碼在與nor flash相關的指令中都會間接被調用。是以u-boot可移植性的另一個方面就是規定一些函數調用接口和全局變量，這些函數的實作是硬體相關的，移植時隻需要實作這些函數。
而全局變量是具體硬體無關的。u-boot在通用目錄中實作其餘與硬體無關的函數，這些函數就隻與全局變量和函數接口打交道了。 通過編譯選項設定來靈活控制是否需要編譯通用部分。
6、增加從Nand 啟動的代碼：
FS2410闆有跳線，跳線短路時從NAND啟動，否則從NOR啟動。根據FS2410 BIOS源碼，我修改了start.s加入了可以從兩種FLASH中啟動u-boot的
代碼。原理在于：在重定位之前先讀BWSCON寄存器，判斷OM0位是0（有跳線，NAND啟動）還是1（無跳線，NOR啟動），采取不同的重定位代碼
分别從nand或nor中拷貝u-boot鏡像到RAM中。這裡面也有問題，比如從Nand啟動後，nor flash的初始化代碼和與它相關的指令都是不能使用的。
這裡我采用比較簡單的方法，定義一個全局變量标志_boot_flash儲存目前啟動FLASH标志，_boot_flash=0則表明是NOR啟動，否則是從NAND。
在每個與nor flash 相關的指令執行函數一開始就判斷這個變量，如果為1立即傳回。flash_init()也必須放在這個if(!_boot_flash)條件中。
這裡方法比較笨，主要是為了能在跳線處于任意狀态時都能啟動u-boot。
修改後的start.s如下。
//修改1
.globl _boot_flash
_boot_flash: //定義全局标志變量，0:NOR FLASH啟動，1：NAND FLASH啟動。
.word 0x00000000
.........
///修改2：
ldr r0,=BWSCON
ldr r0,[r0]
ands r0,r0,#6
beq nand_boot //OM0=0,有跳線，從Nand啟動。nand_boot在後面定義。
............
//修改4,這裡在全局變量_boot_flash中設定目前啟動flash裝置是NOR還是NAND
//這裡已經完成搬運到RAM的工作，即将跳轉到RAM中_start_armboot函數中執行。
adr r1,_boot_flash //取_boot_flash的目前位址，這時還在NOR FLASH或者NAND 4KB緩沖中。
ldr r2,_TEXT_BASE
add r1,r1,r2 //得到_boot_flash重定位後的位址，這個位址在RAM中。
ands r0,r0,#6 //
mov r2,#0x00000001
streq r2,[r1] //如果目前是從NAND啟動，置_boot_flash為1
ldr pc, _start_armboot
_start_armboot: .word start_armboot
........
//////// 修改4，從NAND拷貝U-boot鏡像（最大128KB），這段代碼由fs2410 BIOS修改得來。
nand_boot:
mov r5, #NFCONF
ldr r0, =(1>8)
strb r1,[r5,#8]
cmp r6,#0 //if(NandAddr)
movne r0,r0,lsr #16 //WrNFAddr(addr>>16)
strneb r0,[r5,#8]
bl WaitNandBusy //WaitNFBusy()
ldrb r0, [r5,#0xc] //RdNFDat()
sub r0, r0, #0xff
mov r1,#0 //WrNFCmd(READCMD0)
strb r1,[r5,#4]
ldr r1,[r5,#0] //NFChipDs()
orr r1,r1,#0x800
str r1,[r5,#0]
mov pc, r7
ReadNandPage:
mov r7,lr
mov r4,r1
mov r5,#NFCONF
ldr r1,[r5,#0] //NFChipEn()
bic r1,r1,#0x800
strb r1,[r5,#8] //WrNFAddr(0)
strb r0,[r5,#8] //WrNFAddr(addr)
mov r1,r0,lsr #8 //WrNFAddr(addr>>8)
cmp r6,#0 //if(NandAddr)
ldr r0,[r5,#0] //InitEcc()
orr r0,r0,#0x1000
str r0,[r5,#0]
bl WaitNandBusy //WaitNFBusy()
mov r0,#0 //for(i=0; i<512; i++)
r1:
ldrb r1,[r5,#0xc] //buf[i] = RdNFDat()
strb r1,[r4,r0]
add r0,r0,#1
bic r0,r0,#0x10000
cmp r0,#0x200
bcc r1
ldr r0,[r5,#0] //NFChipDs()
orr r0,r0,#0x800
mov pc,r7
關于nand指令，我嘗試打開CFG_CMD_NAND選項，并定義
#define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1
#define MAX_NAND_CHIPS 1
#define CFG_NAND_BASE 0x4e000000
添加boar_nand_init()定義(空實作)。但是連接配接時出現問題，原因是u-boot使用的是軟浮點，而我的交叉編譯arm-linux-gcc是硬體浮點。
看過一些解決方法，比較麻煩，還沒有解決這個問題，希望好心的高手指點。不過我比較納悶，u-boot在nand部分哪裡會用到浮點運算呢？
7、添加網絡指令。
我嘗試使用ping指令，其餘的指令暫時不考慮。
在common/cmd_net中，首先有條件編譯 #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)，然後在指令函數do_ping(...)定義之前有條件編譯判斷
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_PING) 。是以在include/cofig/fs2410.h中必須打開這兩個指令選項。
#define CONFIG_COMMANDS \
(CONFIG_CMD_DFL | \
CFG_CMD_CACHE | \
CFG_CMD_REGINFO | \
CFG_CMD_DATE | \
CFG_CMD_NET | \ //
CFG_CMD_PING |\ //
CFG_CMD_ELF)
并且設定IP:192.168.0.12。
至此，整個移植過程已經完成。編譯連接配接生成u-boot.bin，燒到nand 和nor上都能順利啟動u-boot,使用ping指令時出現問題，
發現ping自己的主機竟然逾時，還以為是程式出了問題，後來才發現是windows防火牆的問題。關閉防火牆就能PING通了。
總體來說，u-boot是一個很特殊的程式，代碼龐大，功能強大，自成體系。為了在不同的CPU，ARCH，BOARD上移植進行了很多靈活的設計。
在u-boot的移植過程中學到很多東西，尤其是程式設計方法方面真的是大開了眼界。u-boot在代碼級可移植性和底層程式開發技術上給人很好的啟發。
很多東西沒有搞明白，尤其是u-boot最重要的功能--引導OS這部分還沒有涉及。linux核心還沒入門呢，路漫漫其修遠兮，吾将上下而求索。
沒有IDE環境看u-boot這種makefile工程很費勁，我用UltraEdit幹了這件事，後來才發現可以使用source insight 這個軟體。。。。。。。。這些工作都是自己學習過程的總結，謬誤之處在所難免，請高手不吝指正。。
下面通過一個簡單的例子來說明怎麼使用do_run（）函數，yaffs2ram的作用是實作從yaffs檔案系統中拷貝logo.bmp到指定的RAM位址上：
int yaffs2ram(void)
{
char *argv[5]; //定義5個指針數組，用來存放各個字元指令的指針
char buf[100];
char *name_buf =
"/logo/logo.bmp";
int ret;
if(!yaffs_file_exist(name_buf))//檢查檔案系統中是否存在logo.bmp
dprintf_line("%s NOT Exist!",name_buf);
return -1;
//把
yrdm /logo/logo.bmp 0x8000_0000指令
傳給buf（loadaddr為環境變量）
sprintf(buf,"yrdm %s ${loadaddr}",name_buf);
setenv("upgradetemp", buf);//設定臨時環境變量upgradetemp的值
argv[0] = "run";
argv[1] = "upgradetemp";
argv[2] = NULL;
ret = do_run(NULL, 0, 2, argv);
//運作yrdm /logo/logo.bmp 0x8000_0000指令，把logo.bmp拷貝到0x8000_000位址上
if ( ret == 1)
{
printf("do_run error!"）
setenv("upgradetemp", NULL); //清空臨時環境變量的值
return 0;
}
注：由于do_
yrdm
函數規定輸入指令的個數必須為3（如下所示），是以我們加了一個argv[2] = NULL指令，該指令什麼都不做。
U_BOOT_CMD(
yrdm, 3, 0, do_yrdm,
"read file to memory from yaffs",
"filename offset"
);
![linux-svn解除安裝與安裝[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)