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Bootloader(Vivi)源代码分析

----基于S3C2410处理器

1.1 Vivi简介

Vivi 是韩国mizi 公司开发的bootloader, 适用于ARM9处理器。 Vivi有两种工作模式：启动加载模式和下载模式。启动加载模式可以在一段时间后（这个时间可更改）自行启动linux内核，这时vivi的默认模式。在下载模式下，vivi为用户提供一个命令行接口，通过接口可以使用vivi提供的一些命令，见下表：

命令	功能
Load	把二进制文件载入Flash或RAM
Part	操作MTD分区信息。显示、增加、删除、复位、保存MTD分区
Param	设置参数
Boot	启动系统
Flash	管理Flash，如删除Flash的数据

1.2 vivi的配置与编译

1.2.1 建立交叉开发环境

1、在宿主机上安装标准Linux 操作系统：Redhat 9.0 ( 主机系统为win2000，用虚拟机vmware安装的Redhat 9.0，内核版本为2.4.18) 。

2、宿主机上安装交叉编译器。

我这边的2410开发板提供的光盘上已附交叉编译器工具：arm-linux-gcc-2.95.3（源码为cross-2.95.3.tar.bz2）。

先以root 用户的身份登陆到linux 下。

进入/usr/local 目录，创建名为arm的目录：

cd /usr/local

mkdir arm

将光盘提供的cross-2.95.3.tar.bz2解压到/usr/local/arm目录：

tar jxvf cross-2.95.3.tar.bz2 �C /usr/local/arm

然后修改修改PATH 变量：为了可以方便使用arm-linux-gcc编译器系统, 把arm-linux工具链目录加入到环境变量PATH中：

修改/etc/profile文件,添加pathmunge /usr/local/arm/2.95.3/bin即可。

# Path manipulation

if [ `id -u` = 0 ]; then

pathmunge /sbin

pathmunge /usr/sbin

pathmunge /usr/local/sbin

pathmunge /usr/local/arm/2.95.3/bin

fi

pathmunge /usr/X11R6/bin after

设置环境变量后，最好是重启或注销一下，这样设置的环境变量才能生效。

1.2.2 配置和编译vivi

如果vivi的源代码已根据开发板作了相应改动，则需要对源代码进行配置和编译，以生成烧入flash的vivi 二进制映象文件。

由于vivi要用到kernel的一些头文件，所以需要kernel的源代码，所以先要把linux的kernel准备好。将vivi和kernel都解到相应目录下（例如我将光盘提供的vivi源代码解压到/home/chenjun目录下，光盘提供的Linux kernel源码kernel-h2410eb.041024.tar.gz也解压到/home/chenjun目录下，解压后的文件名为kerne-h2410eb）。

然后需修改/vivi/Makefile里的一些变量设置：

? LINUX_INCLUDE_DIR = /kernel/include/

（LINUX_INCLUDE_DIR 为kernel/include的对应目录，我的是/home/chen/kerne-h2410eb /include/）

因此修改为：

LINUX_INCLUDE_DIR = /home/chenjun/ kerne-h2410eb/include/

? CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-

(CROSS_COMPILE 为arm-linux安装的相应目录，我的是/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-)

因此修改为：

CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-

? ARM_GCC_LIBS = /usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3

（需根据你arm-linux的安装目录修改，我的是/usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3）

进入/vivi目录执行make distclean。（目的是确保编译的有效性，在编译之前将vivi里所有的"*.o"和"*.o.flag"文件删掉）

进入/vivi目录里，输入"make menuconfig"，开始选择配置。可以Load一个写好的配置文件也可以自己修改试试。注意Exit时一定要选"Yes"保存配置。

再输入"make"正式开始编译，一会儿就完了。如果不报错，在/vivi里面就有你自己的"vivi"了。这个就是后面要烧写到flash中的bootloader。

1.3 vivi代码分析

vivi的代码包括arch，init，lib，drivers和include等几个目录，共200多条文件。

Vivi主要包括下面几个目录：

arch：此目录包括了所有vivi支持的目标板的子目录，例如s3c2410目录。

drivers：其中包括了引导内核需要的设备的驱动程序（MTD和串口）。MTD目录下分map、nand和nor三个目录。

init：这个目录只有main.c和version.c两个文件。和普通的C程序一样，vivi将从main函数开始执行。

lib：一些平台公共的接口代码，比如time.c里的udelay()和mdelay()。

include：头文件的公共目录，其中的s3c2410.h定义了这块处理器的一些寄存器。Platform/smdk2410.h定义了与开发板相关的资源配置参数，我们往往只需要修改这个文件就可以配置目标板的参数，如波特率、引导参数、物理内存映射等。

1.4 vivi的运行

vivi的运行也可以分为两个阶段：

1.4.1 vivi的第一阶段

完成含依赖于CPU的体系结构硬件初始化的代码，包括禁止中断、初始化串口、复制自身到RAM等。相关代码集中在head.S(\vivi\arch\s3c2410目录下)：

Head.S：

#include "config.h"

#include "linkage.h"

#include "machine.h"

@ Start of executable code

ENTRY(_start)

ENTRY(ResetEntryPoint)

@

@ Exception vector table (physical address = 0x00000000) ；异常向量表物理地址

@

@ 0x00: Reset ；复位

b Reset

@ 0x04: Undefined instruction exception ；未定义的指令异常

UndefEntryPoint:

b HandleUndef

@ 0x08: Software interrupt exception ；软件中断异常

SWIEntryPoint:

b HandleSWI

@ 0x0c: Prefetch Abort (Instruction Fetch Memory Abort) ；内存操作异常

PrefetchAbortEnteryPoint:

b HandlePrefetchAbort

@ 0x10: Data Access Memory Abort ；数据异常

DataAbortEntryPoint:

b HandleDataAbort

@ 0x14: Not used ；未使用

NotUsedEntryPoint:

b HandleNotUsed

@ 0x18: IRQ(Interrupt Request) exception ；慢速中断处理

IRQEntryPoint:

b HandleIRQ

@ 0x1c: FIQ(Fast Interrupt Request) exception ；快速中断处理

FIQEntryPoint:

b HandleFIQ

@

@ VIVI magics

@

@ 0x20: magic number so we can verify that we only put

.long 0

@ 0x24:

.long 0

@ 0x28: where this vivi was linked, so we can put it in memory in the right place

.long _start

@ 0x2C: this contains the platform, cpu and machine id

.long ARCHITECTURE_MAGIC

@ 0x30: vivi capabilities

.long 0

#ifdef CONFIG_PM ；vivi考虑不需要使用电源管理

@ 0x34:

b SleepRamProc