3.4 U-Boot的移植过程

1. U-boot源码下载

该源码可以直接编译,只需配置环境即可

2. U-Boot介绍

U-Boot 是一个启动引导程序, 常见于嵌入式系统中, 用于引导 Linux 等操作系统。 在基于 NaiveMIPS 的 SoC 上,运行 U-Boot 引导程序,支持从 Flash、网络等来源加载 Linux、uCore 系 统镜像并引导。
在NaiveMIPS移植实验中,我们以U-Boot 作为二级引导程序,放置在外部存储设备中。CPU 复位后首先执行一 级引导程序(NaiveBootloader,转换为coe文件初始到NaiveMIPS RAM IP核中),一级引导程序将 U-Boot 复制到内存后,跳转到 U-Boot 入口地 址,U-Boot 开始运行。

3. 源码说明

该源码以U-Boot 2017.7 版本作为基础,添加 NaiveMIPS 平台和板级支持代码实现兼容,所有改动都已经完成。

添加 SoC 平台

在源码树的 arch/mips 下面是整个 MIPS 平台的支持代码,我们需要向其中添加一款新的芯片, 即 NaiveMIPS。这主要涉及到修改或添加几个文件。
arch/mips/Kconfig 文件 添加 MACH_NAIVEMIPS 选项,描述平台的基本特征
arch/mips/Makefile 文件 针对 NaiveMIPS 平台的特定编译选项
arch/mips/mach-naivemips/Kconfig 文件 NaiveMIPS 支持的电路板列表
NaiveMIPS 处理器与 MIPS32 Release1 规范最接近,因此在 MACH_NAIVEMIPS 选项 中 select SUPPORTS_CPU_MIPS32_R1,从而复用 U-Boot 中对于该规范已有的实现代码。
同时由于指令实现上的差异,在编译选项中,针对本平台添加代码 -mno-branch-likely 和-mdivide-breaks, 这是为了避免产生未实现的 Branch Likely 和 TEQ 指令。

添加板级描述

在新的 SoC 平台基础上进一步增加使用该平台的电路板描述和外设驱动描述。以大赛实验箱平台 为例,该步骤主要涉及到修改或添加几个文件。
arch/mips/mach-naivemips/Kconfig 文件 平台支持的电路板列表中添加 TARGET_NAIVEMIPS_NSCSCC
board/nscscc/Kconfig 文件 实验板的基本信息描述
board/nscscc/FPGA-A7/ 文件 新建实验板的代码目录
board/nscscc/FPGA-A7/Makefile 文件 实验板的代码编译控制文件
board/nscscc/FPGA-A7/naivemips_nscscc.c 文件 实验板初始化代码
arch/mips/dts/naivemips_nscscc.dts 文件 实验板设备树文件
include/configs/naivemips_nscscc.h 文件 实验板配置类宏定义
configs/naivemips_nscscc_defconfig 文件 实验板默认配置
当用户在构建时,通过 menuconfig 工具选择实验板时,board/nscscc/FPGA-A7/目录下面 相关的代码将被编译,成为板级支持代码,负责电路板相关的初始化工作(如探测内存大小)。由 于实验板比较简单,初始化函数基本为留空。
dts 设备树文件和 include/configs/naivemips_nscscc.h 头文件中的宏定义,共同提供了电 路板具体的硬件信息。这些信息包括外设的型号、地址映射、中断连接及存储空间等。头文件中还 包含默认的 U-Boot 环境变量,利用这些环境变量可以实现自动启动等功能,避免每次上电都要求 用户手工输入启动命令。
由于 U-Boot 具有高度的可裁剪性,内部大多数功能模块都可以在构建时通过 menuconfig 工 具进行选择。最适合龙芯实验板的选项保存到configs/naivemips_nscscc_defconfig 中, 故编译时无需再对源码或者配置文件做任何修改,便于新用户快速完成构建工作。

4. 编译环境配置

需要配置mips下的交叉编译环境,使用了 Ubuntu 16.04 操作系统提供的软件包“gcc-mipsel-linux-gnu”和“binutils-mipsel-linux-gnu”。
输入以下命令进行安装:
1
sudo apt-get install gcc-mipsel-linux-gnu binutils-mipsel-linux-gnu
Copied!
此外还要安装 dtc(设备树编译器)
1
sudo apt install device-tree-compiler
Copied!

5. 编译U-Boot

进入顶层目录,用如下命令选择默认的构建配置选项并构建 U-Boot。
1
make CROSS_COMPILE=mipsel-linux-gnu- naivemips_nscscc_defconfig
Copied!
1
make CROSS_COMPILE=mipsel-linux-gnu-
Copied!
在构建成功完成后,顶层目录中会生成 u-boot 文件,即为 ELF 格式的 U-Boot 程序,该文件 可以由 NaiveBootloader 运行。
Last modified 1yr ago