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ARM79出品-u-boot移植手册

来源：爱够旅游网

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手册

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写在前面的话

开始，到代码的获取，析，最后到u-boot移植解，并有一定的汇编基可以使得初学者从一无门了！

的入门。我们希望借助

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写在前面的话............................................................................................2 目录.........................................................................................................3

...............................5

........................................5........................................5

...............................6

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5.17 TFTP命令.......................................................................................................................41 5.18 go命令.............................................................................................................................42 5.19 reset命令.........................................................................................................................43 5.20 set命令............................................................................................................................44 5.21 run命令...........................................................................................................................44

附录：..................................................................................................45

附A、U-Boot的lds文件详解.................................................................................................45 附B、ARM GCC 内嵌（inline）汇编手册.........................................................................47

......................................57............................................................................68......................................70

.............................75

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1. u-boot介绍

1.1 U-Boot的来源

xxrom的源码创建的o Gmbh把ppcbootoot工程和armboot移植到包括PowerPC、功能最多、灵活性最强DENX的Wolfgang

1、引导加载程序。包括固化在固件(firmware)中的boot代码(可选)，和BootLoader两大部分。

2、Linux内核。特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。

3、文件系统。包括根文件系统和建立于Flash内存设备之上文件系统。通常用ramdisk来作为rootfs。

4、用户应用程序。特定于用户的应用程序。有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。常用的嵌入式GUI有：MicroWindows和MiniGUI等。

按照这个层次，U-Boot处于引导加载程序阶段。引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。PC机中的引导加载程序由BIOS(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘MBR中的OS BootLoader（比如，LILO和GRUB等）一起组成。BIOS在完成硬件检测和资源分配后，将硬盘MBR中的BootLoader读到系统的RAM中，然后将控制权交给OS BootLoader。

BootLoader的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到 RAM 中，然后跳转到内核的入口点去运行，也即开始启动操作系统。

而在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS，因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。简单地说，BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间

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的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

通常，BootLoader是严重地依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一个通用的BootLoader几乎是不可能的。尽管如此，我们仍然可以对BootLoader归纳出一些通用的概念来，以指导用户特定的BootLoader设计与实现。U-Boot适应该“通用性”，成为较为流行的bootloader。

还可以订阅该网站活跃

。事

实上，笔者更喜欢从这里下载源码：ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/ 。因为这里是一个FTP服务器，上面网址打开后，直接就是以文件夹中存放源码包的形式出现，我们选好相应的版本包后，鼠标点击右键，选择“复制到文件夹…”选项，即可下载至您的电脑里的任何位置，如下图所示：

鼠标点击右键，选择“复制到文件夹…”选项，如下图所示：

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这时候会打开一个“浏览文件夹”的对话框，您可以选择一个目录存放源码包，然后点击“确定”，即可下载源码。

如果您对u-boot情有独钟，那么您还可以进入下列的邮件列表。U-Boot邮件列表网站：http://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/u-boot-users/。另外，还有一个DENX相关的网站：http://www.denx.de/re/DPLG.html。如果您正在进行某个项目，或许您更关注U-Boot代码，那么，让我们开始移植的旅途吧！ 2.2 U-Boot体系结构

本次移植采用的是U-Boot-1.2.0版本，我们先来浏览一下源代码，如下图所示：

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我们在这个源码里找到了lib_arm、lib_avr32、lib_blackfin、lib_i386、lib_m68k、lib_mips、lib_ppc等硬件平台的目录。说明此代码在这些平台上都是兼容的。我们用的是arm硬件平台，我们只关注arm相关的代码。因此，我们可以随时把带有lib_xxx的目录（文件夹）删掉，而只保留lib_arm和lib_generic文件夹。注意，在删除U-Boot源码包中的文件或者文件夹(目录)时候，务必在相应的目录下打开makefile文件核对一下，需要在makefile文件中修改或删除对应的条目。

这时候，您一定想知道每个文件夹都是干什么的。如果连文件夹是干什么的都不知道，那怎么能放心地删掉某些文件夹或者修改某些文件代码呢？我们就先来解释一下这些文件夹。

Board:存放和开发板有关的文件。U-boot支持的每个开发板的文件，都会以子目录的形式存放在baord目录下。比如我们关注的2440开发板，与之最相近的目录，便是SMDK2410文件夹。或许，您可以将它更名为您自己的文件夹，比如将SMDK2410文件夹更名为ARM79----这样，您可能会更有成就感！

Common:U-Boot支持的所有命令，都在这个目录中实现。每个命令放在该目录下的一个文件中。一般情况下，我们如果修改该目录下的文件代码，无非是加一些调试信息，打开或关闭一些宏。对于该目录下的C代码，我们无须大幅度修改。除非您想自己增加自己的u-boot命令----同样也很有成就感哦！

Cpu:这个目录下，存放的是与cpu架构有关的目录。每个目录对应一个架构的cpu。比如我们想移植ARM9的S3C2440，就应该去找ARM920T的目录。其他目录实际上对我们是没有意义的。

Disk:这是要对磁盘的支持。我们只移植u-boot的话，那这个对我们也没有意义。

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Doc:参考文档的意思，这是最没用的，也是最有用的。推荐想研究u-boot的同学抽时间阅读一下，有好处。

Driver:u-boot支持的所有的驱动代码，默认是放在这个目录下的。如果您需要添加自己的驱动代码，也可以放在这里。然后再makefile中加入相应的.o文件名。

Include:这个目录下存放的是头文件。U-boot使用的头文件以及对各种硬件平台的系统配置文件都放在这里。对于每款特定的开发板，我们都需要修改系统配置文件，它存放在include目录下的configs子目录中。比如我们研究2440的移植，那么可能就对SMDK2410.h感兴趣。

Lib_xxx:这是与体系结构相关的库文件。

Net:此目录下存放的代码，是有关网络协议的实现的代码。比如TFTP协议的实现就在这里面。

Post:上电自检的目录。该目录，我对此一点都没有研究。

Tools:生成u-boot的工具的目录。比如创建bin镜像文件等。

3. U-Boot源码分析

3.1 源码入口的解释

可能大多数的同学上网查资料后都了解到，stage1阶段的启动代码，主要就在start.s文件里。此start.s也是系统上电后执行的第一个代码。它全部由汇编编写。在讲述start.s之前，我们先来了解一下，系统怎么知道它要先去start.s里执行代码。

我们知道，每个可执行的映像Image，肯定会给编译器一个入口，而且是“有且只有一个全局的入口”。我们可以把这个入口放在flash的0x0地址上，然后让系统去找这个0x0即可。

实际上，我们可以通过编写链接文件(lds)和mk文件来告知编译器这些情况。Lds文件可以决定一个可执行代码的各个段的存储位置、入口地址等，详情请参考附录中的文章《u-boot lds文件详解》。这里来说的Mk文件，是在board/下对应开发板子目录中的mk文件。它指定了TEXT_BASE的地址。

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3.2 stage1:启动分析

终于开始u-boot源代码的讲述了！本文讲述的u-boot-1.2.0源码，是经笔者修改的代码。不过，笔者也会将它与完整的源码包进行比较分析。

首先是start.s文件，刚才说过了，这个是系统启动后运行的第一个代码，我们详细地分析如下：

3.2.1 中断向量表的设置

.globl _start _start: b reset ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq ldr pc, _fiq

_undefined_instruction: .word undefined_instruction _software_interrupt: .word software_interrupt _prefetch_abort: .word prefetch_abort _data_abort: .word data_abort _not_used: .word not_used _irq: .word irq _fiq: .word fiq

.balignl 16,0xdeadbeef

Start.s文件一开始，就定义了_start的全局变量。也即，在别的文件，照样能引用这个_start变量。这段代码验证了我们之前学过的arm体系的理论知识：中断向量表放在从0x0开始的地方。其中，每个异常中断的摆放次序，是事先规定的。比如第一个必须是reset异常，第二个必须是未定义的指令异常等等。

需要注意的是，在这里，我们也可以理解：为何系统一上电，会自动运行代码。因为系统上电后，会从0x0地方取指令，而0x0处放置的是reset标签，直接就跳去reset标签处去启动系统了。

另外，这里使用了ldr指令。而ldr指令中的label，分别用一个.word伪操作来定义。比如:

_undefined_instruction: .word undefined_instruction

我们用source insight跟踪代码后，发现，undefined_instruction在start.s的后面给出了具体的操作，如下： undefined_instruction: get_bad_stack

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bad_save_user_regs bl do_undefined_instruction

在跳转到中断服务子程序之前，先有两个宏代码，一个是对stack的操作，一个是用户regs的保存。然后才能跳转如中断服务子程序中执行。读者若不理解进入中断之前做的“现场保护”，请参考《ARM体系结构与编程》等相关书籍，自然能获得详细的答案。或者，您可以前往ARM技术交流网：www.arm79.com发帖求助，我们必将在24小时内给予您满意的答复。

ts.c中定义。

label，比如用户堆区、示，把整个u-boot映

_TEXT_BASE: .word TEXT_BASE

.globl _armboot_start _armboot_start: .word _start /*

* These are defined in the board-specific linker script. */

.globl _bss_start _bss_start: .word __bss_start

.globl _bss_end _bss_end: .word _end

#ifdef CONFIG_USE_IRQ

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl IRQ_STACK_START IRQ_STACK_START: .word 0x0badc0de

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */ .globl FIQ_STACK_START FIQ_STACK_START:

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.word 0x0badc0de #endif

从上图也可以清晰地发现，堆和栈是有区别的。而且可以看到，用户栈区是向下递减的，即地址减少的方向生长。

3.2.3 上电后CPU为SVC模式

reset: /*

* set the cpu to SVC32 mode */

mrs r0,cpsr bic r0,r0,#0x1f orr r0,r0,#0xd3 msr cpsr,r0

这是系统复位后执行的“第一个代码段”（严格来说不是）。CPU复位后，系统会立即被设置成SVC模式。记得之前有网友发帖咨询这个问题，问系统复位后，cpu处于哪个处理器模式。这个代码，就回答了这个问题。

从这个代码中，我们也可以得到一个对寄存器操作的经验：读—修改--写。这里先把cpsr的值读到r0中，清除掉我们想修改的bit位，然后用orr指令来保证其他bit位不被改动，并达到修改寄存器低5位值的目的。最后用msr指令把r0的值给cpsr寄存器达到我们的修改目的。

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3.2.4 关闭看门狗

#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410) ldr r0, =pWTCON mov r1, #0x0 str r1, [r0]

编写者把它放在CPU：读—修改—写。一段代码，如下：

#if defined(CONFIG_S3C2400)

# define pWTCON 0x15300000 # define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */

# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */ #elif defined(CONFIG_S3C2410)

# define pWTCON 0x53000000 /* 喂狗寄存器*/

# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */

# define INTSUBMSK 0x4A00001C

# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */ #endif

这是定义寄存器用的。比如根据S3C2440的datasheet文档，喂狗寄存器pWTCON的寄存器地址是0x15300000，需要定义后才能使用。同理，这里还定义了时钟除数寄存器CLKDIVN和中断掩码的INTMSK寄存器的地址。在后续代码中会陆续用到。

3.2.5 关掉中断

* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default */ mov r1, #0xffffffff ldr r0, =INTMSK str r1, [r0]

# if defined(CONFIG_S3C2410) ldr r1, =0x3ff ldr r0, =INTSUBMSK str r1, [r0] # endif

从注释可以看出此段代码的作用：屏蔽掉所有的irq中断。为了屏蔽这些中

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断，我们只要把INTMSK的所有的bit位都置1即可。INTMSK寄存器共32bit位，每个bit对应着不同的中断源。事实上，笔者认为这个代码是多余的，只是为了“心里更踏实”而已。因为S3C2440的datasheet文档里明确指出，cpu在复位的时候，这个寄存器的值就是0XFFFFFFFF，以防止发生异常中断。

3.2.6 修改时钟除数寄存器

/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */ /* default FCLK is 120 MHz ! */ ldr r0, =CLKDIVN mov r1, #0 /* 原先的值是3 ,现在是1:1:1*/ str r1, [r0]

在u-boot-1.2.0源码中，给CLKDIVN寄存器赋值的是#0x3，表示FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4，这里笔者将其比例改为1:1:1，没啥特殊的目的，调试代码的时候试验用的，后来调试完毕，就没有再修改了。

3.2.7 调用cpu_init_crit

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT bl cpu_init_crit #endif

此段代码指明：若未定义CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT，就执行cpu_init_crit。我们当然不会跳过底层的初始化。因为LOWLEVEL_INIT会对我们的SDRAM进行初始化，这对我们的cpu是必要的。根据source insight的索引，我们转到了cpu_init_crit的代码中：

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT cpu_init_crit: /*

* flush v4 I/D caches */ mov r0, #0

mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */ mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */ /*

* disable MMU stuff and caches */

mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0

bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS) bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM) orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 /*

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* before relocating, we have to setup RAM timing

* because memory timing is board-dependend, you will * find a lowlevel_init.S in your board directory. */ mov ip, lr bl lowlevel_init mov lr, ip mov pc, lr

#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */

据cache，并禁止MMU的伤害。在调试代码的关掉板子重新上电，就们称之为“脏数据”，

。比如在初始化阶段，用地址变换。因此最好

由于在cpu_init_cri子程序中又一次调用子程序lowlevel_init，因此，需要事先保护好lr寄存器的内容。当返回时候，再恢复它。在进入lowlevel_init之前，有必要详细说一下mov ip, lr，这个语句的ip。

为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能相互调用，必须为子程序间的调用规定一定的规则。这就是ATPCS规则。它规定了一些子程序间调用的基本规则。在寄存器的使用规则里，寄存器R12作用子程序间的scratch寄存器，记做ip。mov ip, lr语句的ip由此而来。笔者认为，这里使用别的通用寄存器来代替ip，实现的功能也是一样的。详情请参考《ARM体系结构与编程》第6章 ATPCS介绍。

3.2.8 调用lowlevel_init

这个函数在u-boot-1.2.0\\board\\smdk2410\\lowlevel_init.S文件中。这是对SDRAM的初始化。 _TEXT_BASE: .word TEXT_BASE

.globl lowlevel_init lowlevel_init:

/* memory control configuration */

/* make r0 relative the current location so that it */

/* reads SMRDATA out of FLASH rather than memory ! */ ldr r0, =SMRDATA ldr r1, _TEXT_BASE sub r0, r0, r1

ldr r1, =BWSCON /* Bus Width Status Controller */

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add r2, r0, #13*4 0:

ldr r3, [r0], #4 str r3, [r1], #4 cmp r2, r0 bne 0b

/* everything is fine now */ mov pc, lr .ltorg

/* the literal pools origin */

SMRDATA: .word

(0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28)) .word

((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) .word

((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) .word

((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) .word

((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) .word

((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) .word

((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC))

.word ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) .word ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) .word

((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT) .word 0x32 .word 0x30 .word 0x30

该段代码是对SDRAM控制器相关的寄存器赋值，赋值过程中，采用了一个

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巧妙的做法，把SDRAM控制器初始化需要用到的13个寄存器的值先保存在文字池(literal pools)中，然后通过LDR伪指令以及.ltorg来访问这个文字池，获取寄存器的值赋值到对应的寄存器地址中去。

很多同学对此代码的两个地址不理解：SMRDATA 与_TEXT_BASE。不理解这两个地址相减之后，到底是一个什么值。为什么要相减呢？

位置以前是不能使用这得到真正的数据。而且0的，而不是存放在者的意思表达出来。中，已经讲述的非常详：u-boot里SDRAM初ead.php?tid=218。

另外，可参考ARM技术交流网的免费课程录音，网址：http://www.arm79.com/thread.php?fid=32。

3.2.9 代码的搬移

#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT

relocate: /* relocate U-Boot to RAM */ adr r0, _start /* r0 <- current position of code */ ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */ cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */ beq stack_setup

ldr r2, _armboot_start ldr r3, _bss_start

sub r2, r3, r2 /* r2 <- size of armboot */ add r2, r0, r2 /* r2 <- source end address */

copy_loop:

ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */ stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */ cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */ ble copy_loop

#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */

在SDRAM初始化完毕后，我们开始搬移代码，把代码从原先的0x0开始的位置搬移到内存中的适当的位置继续执行。为啥要搬移代码？原因可能如下： 1、运行速度的考虑。

flash的读写速度远小于SDRAM的读写速度，搬移到SDRAM后，可提高

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运行效率。

2、空间的考虑。

如果是nandflash启动模式，那么只有4KB的空间供用户使用，实际的代码是永远大于4KB的，因此需要重新开辟空间来进行代码的运行工作。

一时间只能想起这两个原因。欢迎广大网友补充。

有些版本的u-boot的代码搬移用C语言来实现：bl CopyCode2Ram，也是可以的。因为这时候，我们完全搭建好了C环境。

在这段代码中，还有一个子程序：beq stack_setup，用来设置栈空间的，我们在下节中讲解。

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 /* bdinfo */ #ifdef CONFIG_USE_IRQ sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ) #endif

sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */

这段代码是用来分配各个栈空间的。包括分配动态内存区，全局数据区，IRQ和FIQ的栈空间等。

3.2.11 BSS段的清零

clear_bss:

ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */ ldr r1, _bss_end /* stop here */ mov r2, #0x00000000 /* clear */

clbss_l:

str r2, [r0] /* clear loop... */ add r0, r0, #4 cmp r0, r1 ble clbss_l

本段代码先设置了BSS段的起始地址与结束地址，然后循环清楚所有的BSS段。至此，所有的cpu初始化工作（stage1阶段）已经全部结束了。后面的代码，将通过ldr pc, _start_armboot，进入C代码执行。这个C入口的函数，是在u-boot-1.1.6\\lib_arm\\board.c文件中。它标志着后续将全面启动C语言程序，同时它也是整个u-boot的主函数。

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3.3 stage2:C代码分析

上节提到，start_armboot函数不仅标志着后续将全面启动C语言程序，同时它也是整个u-boot的主函数。那么该函数完成什么操作呢？

3.3.1 为gd与bd分配空间

/* Pointer is writable since we allocated a register for it */

gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */ __asm__ __volatile__(\"\": : :\"memory\");

memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t)); memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

如同使用变量之前，需要声明定义一样，这里使用全局变量gd和bd之前，我们需要先设置它的地址，并用memset函数为它分配合适的空间。u-boot的注释告知我们，gd和bd是一个可写的指针，实际上不过是一个地址而已。代码中的这句话：__asm__ __volatile__(\"\": : :\"memory\");目的就是告诉编译器内存被修改过了。更详细的关于C程序中内嵌汇编的文档，请参考附录中的文献《ARM GCC 内嵌（inline）汇编手册》。

3.3.2 执行初始化列表函数

for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) { if ((*init_fnc_ptr)() != 0) { hang (); } }

这是一个for语句，却完成了板子初始化列表函数的功能。我们先来看一下for语句的初始值：init_sequence。用source insight跟踪后发现，它是一个指针数组：

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 */

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#if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO) print_cpuinfo, /* display cpu info (and speed) */ #endif

#if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO) checkboard, /* display board info */ #endif

dram_init, /* configure available RAM banks */ display_dram_config, NULL, };

），指向的是init_fnc_tULL，如果是，则跳出可能大家都注意到了一个类型：init_fnc_t，它表示什么意思呢？我们看到了在初始化列表函数之前，有一个新的数据类型，它是个typedef语句：

typedef int (init_fnc_t) (void);

可能有的同学对此不太理解，为啥非得用一个typedef呢？笔者认为，可以不用typedef，但是用了init_fnc_t后，团队中别的成员来看代码的时候，会很轻松地知道，这是一个初始化(init)的函数(fnc)，增加了代码的可读性。如果您对typedef用法还不是很理解，那就赶紧咯，复习下typedef的用法。我们在附录C中给出了《typedef用法小结》，附录D中给出了《u-boot中typedef应用解析》，以上两篇文档均摘自互联网资料，可供参考。

现在，我们对每个初始化列表函数，都进行分析，由于代码量太大，我们不一一列出代码，大家可以参考u-boot-1.2.0的源码包。

Cpu_init函数，并没有做实质性的工作，而且我们现在暂时没有定义CONFIG_USE_IRQ，因此，代码执行到这里，直接就return 0;

Board_init函数，是初始化与硬件平台有关的函数。它的工作很明显：时钟的设置，引脚IO口的设置，并且在这里把数据cache和指令cache也打开了。以上工作的完成，标志着板子已经准备好工作了。当然，考虑到可能系统会发生意外中断，所以我们还需要初始化中断，让中断也准备好工作，因此u-boot代码中下一步就开始了中断的初始化。

interrupt_init函数，这实际上是定时器的中断初始化。和我们之前的培训课程相符的是，我们看到了中断初始化中的那几个熟悉的寄存器，首先是两个配置寄存器TCFG0和TCFG1。晕倒，怎么代码中只有TCFG0的设置，没有TCFG1的设置？很明显，TCFG1采用的是默认值。然后配置寄存器的下载值，最后打开启动开关，启动定时器工作。

env_init函数，这是对我们板子的环境做出初始化配置。顺便提一下，我们修改的配置文件里，用的是nand flash来存放环境变量的值。

#define CFG_ENV_IS_IN_NAND 1 #define CFG_ENV_OFFSET 0x40000 #define CFG_ENV_SIZE 0xc000 /* Total Size of Environment Sector */

#define CFG_ENV_SIZE 0x20000 /* Total Size of

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Environment Sector */

因此，我们在进入u-boot命令行之后，运行的关于环境变量的操作，只要它被保存，saveenv，肯定是save在nandflash中的某个位置。

init_baudrate函数，初始化波特率。我们心里要很明确，初始化波特率，目的只有一个：让串口打印调试信息。因此，下一个函数，肯定是串口的初始化函数。所以，我们可以在调试的时候，先算好波特率的值，直接赋值给gd->bd->bi_baudrate，注释掉该函数中的其他代码。调试完毕，再恢复出原先的代码。这样，我们可以不用考虑别的因素导致串口打印不出信息。

于串口的5个寄存器的M技术交流网推出的串

就是指出我们目前是使

用串口的，因此有此句：gd->have_console = 1;然后直接返回0。

display_banner函数。OK，现在串口初始化完毕，我们可以打印信息了。这是u-boot代码中第一次打印信息。我们可以在这里加入我们自己的代码，比如笔者移植的u-boot代码中，就加入了如下“欢迎”的代码信息： printf (\"\\n\\n\");

printf(\"*************************************************\\n\");

printf(\"* *\\n\"); printf(\"* ARM技术交流网欢迎您! *\\n\");

printf(\"* www.arm79.com *\\n\");

printf(\"* *\\n\"); printf(\"*************************************************\\n\");

出现打印信息后，可以说，u-boot移植已经成功了一半。有了打印信息，我们可以随时用打印信息来调试。“点灯大法”，你可以睡觉去了。

初始化列表函数中，还有几个函数，比较简单，我这里就不说了。随后开始的是一系列外设的初始化。

3.3.3 配置可用的flash区：flash_init

当您跟踪到flash_init函数的时候，您会发现，这里只兼容AMD系列的flash芯片，比如LV400及LV800。如果您的开发板上刚好就是AMD的芯片，那么恭喜，您可能就不需要修改flash ID号了。可惜，笔者用的开发板上用的是EON生产的flash芯片。笔者只好把AMD的所有代码，都改成EON的代码。比如，笔者嫌麻烦，直接补上

#define EN29LV160AB_ID 0x2249001c 再来一个：

#define CONFIG_EON_29LV160AB 1

后面再修改FLASH_BANK_SIZE、CFG_MAX_FLASH_SECT、

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PHYS_FLASH_1等信息，来配置笔者的板子上可用的flash区域。 3.3.4 初始化内存分配函数

mem_malloc_init函数，这是非常关键的一步，请大家引起注意。我们必须配置好内存的起始地址和结束地址，然后把这块区域清零，以便后续来使用它。

3.3.5 nand flash的初始化

，需要自行打开，然后nd flash的代码，而自己修改或者自己写的读取或写入一个数据，将在ARM技术交流网

for (;;) {

main_loop (); }

至此，u-boot代码的分析接近尾声。如果您对u-boot代码中某一部分代码感兴趣，并有不解之处，欢迎前往ARM技术交流网进行学习讨论！

4. U-Boot移植过程参考

4.1 移植准备

我们采用的是u-boot-1.2.0版本。该版本源码包的获取，请参考本文档“2.1章节 u-boot源码的获取”。下面，您只需要一台电脑，一块开发板，即可亲身体验u-boot移植啦！

4.2 U-Boot移植过程分析

本章节将详细给出整个u-boot移植的过程，您只需要按照此过程操作，即可轻松地移植，并定制属于您自己的u-boot-1.2.0版本到您的开发板上！说明：交叉编译工具的制作，请自行完成！事实上，许多开发板厂商都给出了详细的制作过程供用户参考。

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4.2.1 修改Makefile文件

我们建议，除非您只是体验一次u-boot，而非研究u-boot。否则，请抽时间浏览一下u-boot根目录下的readme文档。这将对您理解u-boot大有帮助。请点击您的鼠标，打开makefile文件。如果您是在linux环境下开发，使用vi makefile命令可打开该文件。使用ctrl + F键，查找“smdk2400_config”，找到后，您会看到如下代码：

smdk2400_config : unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2400 NULL s3c24x0 我们解释一下代码：

arm，就表示现在用的是CPU的架构是arm体系结构。

arm920t，指明这是cpu的内核类型，它对应于cpu/arm920t目录。

Smdk2400，这是开发板的型号，它的目录在board/smdk2400目录下。您也可以自己命名您的开发板。比如：ARM79。

NULL，表示开发者或者经销商是谁（vender）。

S3c24x0，表示开发板上的cpu是啥。对于我们的开发板，当然是S3C2440了。

根据以上的解释，我们可以自己模仿着建立自己的编译项： arm79_config : unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t arm79 NULL s3c24x0 OK，修改完毕，可以保存、退出makefile。

4.2.2 建立自己的开发板文件

为了使得u-boot具有自己的特征，我们需要在board目录下建立自己的文件： 1、复制board/smdk2410，并更名为board/arm79。

2、复制board/smdk2410/smdk2410.c，并更名为board/arm79/arm79.c

OK，我们的开发板是自己花钱买的，现在开发板上面跑的u-boot，我们也可以假装是自己写的代码了。

4.2.3 建立自己的配置文件

配置文件在：include/configs/smdk2410.h。大家还希望用别人的配置文件吗？当然不想！所以，改过来！复制include/configs/smdk2410.h，并更名为：include/configs/arm79.h。这时候，可以暂时保留arm79.h中的配置信息。一会再来修改它。我们现在有更重要的事情要做。

4.2.4 修改交叉编译工具的路径

交叉编译工具，您可以使用开发板公司为您提供的制作包即可。修改交叉编译工具的路径，请参考每个开发板公司的用户手册。这里无法给出一个定性的答

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案。一般都是在/etc/profile文件下修改，增加一个.bin目录。

4.2.5 测试编译u-boot-1.2.0版本

其实，u-boot虽然号称经典，但是有些版本在某些特定的arm平台或者powerpc平台是编译不通过的。笔者在实习时候，在公司产品上移植了一个u-boot版本，就是不行的。换成u-boot-1.2.0版本，可以编译通过。因此，笔者本次移植也采用了u-boot-1.2.0版本。 cd u-boot-1.2.0 /* 切换到u-boot目录下 */ make arm79_config 这时候，命令行界面上会显示：Configuring for arm79 board…然后您再敲入make，回车。如果您的交叉编译工具安装正确的话，这时候就开始编译了，大约几分钟后，您就会看到窗口中出现了.bin文件的打印信息，回到您的u-bot根目录下，您就会发现，那里多出了一个u-boot.bin文件。当然，当您在调试的时候，或许您还想得到u-boot的反汇编代码，那么，请再次打开makefile文件，用ctrl + F键，查找到“u-boot.bin”所在的行，大约在第239行（如果您之前没有在makefile中修改别的信息的话）：

ALL = $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND)

这行的代码，是指定编译后，输出啥文件的。可以看到，编译结果，会输出u-boot.srec文件，u-boot.bin文件，system.map文件，等等。这时候，您如果想让它输出u-boot的反汇编文件，只要这样做：

ALL = $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(obj)u-boot.dis $(U_BOOT_NAND) 对比一下，发现我们现在增加了“$(obj)u-boot.dis”。对了，这就是指定编译结果，要输出u-boot反汇编文件。

4.2.6 修改配置文件

之前已经提到，笔者的配置文件已经改为arm79.h，目录在include/configs/arm79.h。由于配置文件修改较多，而且是根据具体开发板进行配置的，因此笔者直接给出了修改完的配置文件，并作出详细的注释，希望对您有所帮助！

#ifndef __CONFIG_H #define __CONFIG_H /*

* High Level Configuration Options * (easy to change) */

#define CONFIG_ARM920T 1 /* This is an ARM920T Core */

#define CONFIG_S3C2410 1 /* in a SAMSUNG S3C2410 SoC */ #define CONFIG_SMDK2410 1 /* on a SAMSUNG SMDK2410 Board

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/* input clock of PLL */ #define CONFIG_SYS_CLK_FREQ 12000000 /* 输入时钟12M */

#define USE_920T_MMU 1 #undef CONFIG_USE_IRQ /* 暂时不使用IRQ */ /*

* Size of malloc() pool */

#define CFG_MALLOC_LEN (CFG_ENV_SIZE + 128*1024)

#define CFG_GBL_DATA_SIZE 128 /* size in bytes reserved for initial data */ /*

* 网卡的配置信息 */

#define CONFIG_DRIVER_DM9000 1 #define CONFIG_DM9000_BASE 0x20000300 #define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE #define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4) #define CONFIG_DM9000_USE_16BIT /*

* select serial console configuration */ #define CONFIG_SERIAL1 1 /* 使用串口 */

/************************************************************ * RTC

************************************************************/ #define CONFIG_RTC_S3C24X0 1

/* allow to overwrite serial and ethaddr */ #define CONFIG_ENV_OVERWRITE

#define CONFIG_BAUDRATE 38400 /* 波特率使用38400 */

/*********************************************************** * Command definition

***********************************************************/ #define CONFIG_COMMANDS \\

(CONFIG_CMD_DFL | \\

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CFG_CMD_LOADS | \\ CFG_CMD_LOADB | \\ CFG_CMD_CACHE | \\ CFG_CMD_NAND | \\ CFG_CMD_FLASH | \\ CFG_CMD_PING | \\ /*CFG_CMD_EEPROM |*/ \\ /*CFG_CMD_I2C |*/ \\ /*CFG_CMD_USB |*/ \\ CFG_CMD_REGINFO | \\ CFG_CMD_DATE | \\ CFG_CMD_ELF)

/* this must be included AFTER the definition of CONFIG_COMMANDS (if any) */ #include

#define CONFIG_BOOTDELAY 3 /* 进入命令行的等待时间3s */ /*#define CONFIG_BOOTARGS \"root=ramfs devfs=mount console=ttySA0,9600\" */

/*#define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b */ #define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0 #define CONFIG_IPADDR 10.0.0.110 #define CONFIG_SERVERIP 10.0.0.1

/*#define CONFIG_BOOTFILE \"elinos-lart\" */

/*#define CONFIG_BOOTCOMMAND \"tftp; bootm\" */

#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_KGDB)

#define CONFIG_KGDB_BAUDRATE 9600 /* speed to run kgdb serial port */

/* what's this ? it's not used anywhere */ #define CONFIG_KGDB_SER_INDEX 1 /* which serial port to use */ #endif /*

* Miscellaneous configurable options */

#define CFG_LONGHELP /* undef to save memory */ #define CFG_PROMPT \"[arm79-uboot-1.2.0]# \" /* Monitor Command Prompt */

#define CFG_CBSIZE 256 /* Console I/O Buffer Size */

#define CFG_PBSIZE (CFG_CBSIZE+sizeof(CFG_PROMPT)+16) /* Print Buffer Size */

#define CFG_MAXARGS 16 /* max number of command args */ #define CFG_BARGSIZE CFG_CBSIZE /* Boot Argument Buffer Size */

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#define CFG_MEMTEST_START0x30000000 /* memtest works on */ #define CFG_MEMTEST_END 0x33F00000 /* 63 MB in DRAM */

#undef CFG_CLKS_IN_HZ /* everything, incl board info, in Hz */

#define CFG_LOAD_ADDR 0x33000000 /* default load address */

/* the PWM TImer 4 uses a counter of 15625 for 10 ms, so we need */ /* it to wrap 100 times (total 1562500) to get 1 sec. */ #define CFG_HZ 1562500

/* valid baudrates */

#define CFG_BAUDRATE_TABLE { 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 }

/*----------------------------------------------------------------------- * Stack sizes *

* The stack sizes are set up in start.S using the settings below */

#define CONFIG_STACKSIZE (128*1024) /* regular stack */ #ifdef CONFIG_USE_IRQ

#define CONFIG_STACKSIZE_IRQ (4*1024) /* IRQ stack */ #define CONFIG_STACKSIZE_FIQ (4*1024) /* FIQ stack */ #endif

/*----------------------------------------------------------------------- * Physical Memory Map */

#define CONFIG_NR_DRAM_BANKS 1 /* we have 1 bank of DRAM */ #define PHYS_SDRAM_1 0x30000000 /* SDRAM Bank #1 */ #define PHYS_SDRAM_1_SIZE 0x04000000 /* MB */

#define PHYS_FLASH_1 0x00000000 /* Flash Bank #1 */

#define CFG_FLASH_BASE PHYS_FLASH_1

/*----------------------------------------------------------------------- * FLASH and environment organization */ #if 0

#define CONFIG_AMD_LV400 1 /* uncomment this if you have a LV400 flash */

#define CONFIG_AMD_LV800 1 /* uncomment this if you have a LV800 flash

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*/ #endif

#define CONFIG_EON_29LV160AB 1 /**

* added by www.arm79.con */

#define CFG_MAX_FLASH_BANKS 1 /* max number of memory banks */ #ifdef CONFIG_EON_29LV160AB

#define PHYS_FLASH_SIZE 0x00200000 /* 2MB */

#define CFG_MAX_FLASH_SECT (35) /* max number of sectors on one chip */ #define CFG_ENV_ADDR (CFG_FLASH_BASE + 0x1F0000) /* addr of environment */ #endif

#ifdef CONFIG_AMD_LV800

#define PHYS_FLASH_SIZE 0x00200000 /* 1MB */

#define CFG_MAX_FLASH_SECT (19) /* max number of sectors on one chip */ #define CFG_ENV_ADDR (CFG_FLASH_BASE + 0x1F0000) /* addr of environment */ #endif

#ifdef CONFIG_AMD_LV400

#define PHYS_FLASH_SIZE 0x00080000 /* 512KB */

#define CFG_MAX_FLASH_SECT (11) /* max number of sectors on one chip */ #define CFG_ENV_ADDR (CFG_FLASH_BASE + 0x070000) /* addr of environment */ #endif

/* timeout values are in ticks */

#define CFG_FLASH_ERASE_TOUT (5*CFG_HZ) /* Timeout for Flash Erase */ #define CFG_FLASH_WRITE_TOUT (5*CFG_HZ) /* Timeout for Flash Write */

//#define CFG_ENV_IS_IN_FLASH 1 #define CFG_ENV_IS_IN_NAND 1 #define CFG_ENV_OFFSET 0x40000

#define CFG_ENV_SIZE 0xc000 /* Total Size of Environment Sector */

#define CFG_ENV_SIZE 0x20000 /* Total Size of Environment Sector */ /**

* added by www.arm79.con */

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#define CFG_NAND_BASE 0 #define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1 #define NAND_MAX_CHIPS 1

#endif /* __CONFIG_H */

4.2.7 修改start.s文件

修改的，毕竟S3C2410

ldr r0, =CLKDIVN

mov r1, #0 /* 原先的值是3 ,现在是1:1:1*/ str r1, [r0] 事实上，没有必要修改这个。笔者也是调试的时候修改的，调试结束，也就没有再改回去。其他地方就不需要修改了：SDRAM初始化部分，代码搬移部分，都可以直接用。

4.2.8 修改board/arm79/arm79.c

这个文件是由原来的board/smdk2410/smdk2410.c来的。笔者修改了这段： #if FCLK_SPEED==0 /* Fout = 203MHz, Fin = 12MHz for Audio */ #define M_MDIV 0xC3 #define M_PDIV 0x4 #define M_SDIV 0x1

#elif FCLK_SPEED==1 /* Fout = 75MHz */ #define M_MDIV 42 /* 42*/ #define M_PDIV 0x2 /* 0x3 */ #define M_SDIV 0x2 #endif 这段代码修改了MPLL的时钟。它是为了迎合波特率计算公式的设置的。然后在该文件里的board_init函数，笔者把UPLLCON的配置和MPLLCON的配置顺序颠倒下。可能这是2410与2440的区别。S3C2440的datasheet文档中明确规定，必须先初始化UPLLCON，然后延迟一段时间后才能初始化MPLLCON。代码如下： /* configure UPLL */

clk_power->UPLLCON = ((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV); /* some delay between MPLL and UPLL */ delay(0xffff);

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delay(0xffff); delay(0xffff); /* configure MPLL */

clk_power->MPLLCON = ((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV); /* some delay between MPLL and UPLL */ delay(0xffff); delay(0xffff); delay(0xffff);

另外，笔者修改了该函数里的IO口的初始化配置部分，这是根据笔者开发板上面的硬件结构修改的代码： /* set up the I/O ports */

gpio->GPACON = 0x007FFFFF; gpio->GPBCON = 0x00055555; gpio->GPBUP = 0x000007FF; gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA; gpio->GPCUP = 0x0000FFFF; gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA; gpio->GPDUP = 0x0000FFFF; gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA; gpio->GPEUP = 0x0000FFFF; gpio->GPFCON = 0x000055AA; gpio->GPFUP = 0x000000FF; gpio->GPGCON = 0xFF94FFBA; gpio->GPGUP = 0x0000FFEF; gpio->GPGDAT = gpio->GPGDAT & (~(1<<4)) | (1<<4) ; gpio->GPHCON = 0x002AFAAA; gpio->GPHUP = 0x000007FF;

4.2.9 修改cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c

修改该文件，是因为u-boot版本中没有S3C2440对应的版本，只有2410的版本。而2410与2440在计算MPLL的公式上有区别。2440芯片的MPLL计算公式中，多了一个“乘以2”。代码修改的是get_PLLCLK函数： static ulong get_PLLCLK(int pllreg) {

S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER(); ulong r, m, p, s;

if (pllreg == MPLL) r = clk_power->MPLLCON; else if (pllreg == UPLL)

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r = clk_power->UPLLCON; else

hang();

if (pllreg == MPLL) m = 2*(((r & 0xFF000) >> 12) + 8); else if (pllreg == UPLL)

m = ((r & 0xFF000) >> 12) + 8; else

hang();

p = ((r & 0x003F0) >> 4) + 2; s = r & 0x3;

return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s)); } 笔者承认，这个代码修改的很不成功。大家可以看到，笔者只是增加了： if (pllreg == MPLL) m = 2*(((r & 0xFF000) >> 12) + 8);

而这段代码，根本不具移植性。假设以后出了新的产品，升级版，那么这个代码无法移植，需要重新修改。最好的代码修改思路应该是，在return语句上修改：如果当前是2440的芯片，就return乘以2的时钟；如果是2410芯片，就不乘以2；或者2442的芯片等等。这样，有几个版本的CPU，只要增加这里的代码兼容性即可。

4.2.10 修改board.c文件

由于在修改的时候，还未编写nand flash驱动的代码，所以这时候最好屏蔽掉nand_init函数。本文件中的其他函数不需要修改。

4.2.11 重新编译u-boot

现在，我们可以试一下之前修改的u-boot是否可行。我们执行命令：cd u-boot-1.2.0进入u-boot根目录，然后make一下，执行编译。当生成u-boot.bin文件后，把它用JTAG软件烧到nor flash或者nand flash中，启动开发板，如果之前的修改工作正确的话，就会出现如下界面：

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U-Boot 1.2.0 (Dec 2 2009 - 16:51:34)

U-Boot code: 33F80000 -> 33FA0A4C BSS: -> 33FA5DB4 DRAM: MB Nor Flash: 2 MB Nand Flash: 256 MiB In: serial Out: serial Err: serial

[arm79-uboot-1.2.0]# [arm79-uboot-1.2.0]# 说明您的u-boot移植工作基本完成。但是，我们还需要验证一下它是否可以执行我们需要的命令。所以，我们在这里一边介绍u-boot命令，一边演示。

5. U-Boot命令

5.1 Help命令

和linux的shell命令一样，我们同样可以用help，甚至只用一个“？”就能查当前u-boot版本中支持的所有命令。只是可能用help打印出来的命令，并不一定被正确执行，这与具体开发板关系密切。我们来看一下u-boot-1.2.0的help命令能打印出啥来： [arm79-uboot-1.2.0]# help ? - alias for 'help'

autoscr - run script from memory base - print or set address offset bdinfo - print Board Info structure boot - boot default, i.e., run 'bootcmd' bootd - boot default, i.e., run 'bootcmd' bootelf - Boot from an ELF image in memory bootm - boot application image from memory

bootp - boot image via network using BootP/TFTP protocol bootvx - Boot vxWorks from an ELF image cmp - memory compare

coninfo - print console devices and information cp - memory copy crc32 - checksum calculation date - get/set/reset date & time dcache - enable or disable data cache echo - echo args to console erase - erase FLASH memory

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flinfo - print FLASH memory information go - start application at address 'addr' help - print online help

icache - enable or disable instruction cache

iminfo - print header information for application image imls - list all images found in flash itest - return true/false on integer compare loadb - load binary file over serial line (kermit mode) loads - load S-Record file over serial line loady - load binary file over serial line (ymodem mode) loop - infinite loop on address range md - memory display mm - memory modify (auto-incrementing) mtest - simple RAM test mw - memory write (fill) nand - NAND sub-system nboot - boot from NAND device

nfs - boot image via network using NFS protocol nm - memory modify (constant address)

ping - send ICMP ECHO_REQUEST to network host printenv- print environment variables

protect - enable or disable FLASH write protection

rarpboot- boot image via network using RARP/TFTP protocol reset - Perform RESET of the CPU

run - run commands in an environment variable saveenv - save environment variables to persistent storage setenv - set environment variables sleep - delay execution for some time

tftpboot- boot image via network using TFTP protocol version - print monitor version [arm79-uboot-1.2.0]# 以上就是u-boot-1.2.0支持的命令了。我们查看这些命令列表，发现它们都只列出了命令，并没有列出具体的参数选项。这会让我们很郁闷的，比如，我们敲入nand命令：

[arm79-uboot-1.2.0]# nand Usage: nand - NAND sub-system

[arm79-uboot-1.2.0]#

晕倒，nand命令执行完，并没有给我们任何有用的信息，那么，这个nand命令就是多余的吗？不是。help命令也提供了更详细的帮助信息，比如，我们想知道当前nand命令的详细选项信息，我们只要这么做： [arm79-uboot-1.2.0]# help nand

nand info - show available NAND devices

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nand device [dev] - show or set current device nand read[.jffs2] - addr off|partition size nand write[.jffs2] - addr off|partiton size - read/write `size' bytes starting at offset `off' to/from memory address `addr' nand erase [clean] [off size] - erase `size' bytes from offset `off' (entire device if not specified) nand bad - show bad blocks

nand dump[.oob] off - dump page

nand scrub - really clean NAND erasing bad blocks (UNSAFE) nand markbad off - mark bad block at offset (UNSAFE) nand biterr off - make a bit error at offset (UNSAFE)

nand lock [tight] [status] - bring nand to lock state or display locked pages nand unlock [offset] [size] - unlock section

[arm79-uboot-1.2.0]#

OK，现在，我们看到了有关nand命令的所有的选项以及更详细的信息。比如我们想查看当前nand flash中的信息，那么，我们就可以执行： [arm79-uboot-1.2.0]# nand info

Device 0: NAND 256MiB 3,3V 8-bit, sector size 128 KiB [arm79-uboot-1.2.0]#

当然，刚才列出的nand的这么多命令，并不是每个命令都是可用的。得看我们的开发板支持否。所以我们举了nand info命令来说明，因为所有开发板肯定支持这个命令的。

5.2 flinfo命令

由于上一节中举例nand flash的命令，所以本节赶紧说一下nor flash的命令：flinfo。我们敲入flinfo： [arm79-uboot-1.2.0]# flinfo

Bank # 1: EON: 1x EN29LV160AB (16Mbit) Size: 2 MB in 35 Sectors Sector Start Addresses:

00000000 (RO) 00004000 (RO) 00006000 (RO) 00008000 (RO) 00010000 (RO) 00020000 (RO) 00030000 00040000 00050000 00060000 00070000 00080000 00090000 000A0000 000B0000 000C0000 000D0000 000E0000 000F0000 00100000 00110000 00120000 00130000 00140000 00150000 00160000 00170000 00180000 00190000 001A0000 001B0000 001C0000 001D0000 001E0000 001F0000 (RO)

[arm79-uboot-1.2.0]#

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打印出的是nor flash的所有信息。

5.3 version与date命令

现在来看下最基本的版本显示信息：version [arm79-uboot-1.2.0]# version

U-Boot 1.2.0 (Dec 2 2009 - 16:51:34) [arm79-uboot-1.2.0]#

。顺带也说一下打印当

[arm79-uboot-1.2.0]# date

Date: 2008-12-25 (Thursday) Time: 14:02:33 [arm79-uboot-1.2.0]# 可惜，这个时间是错的，我们还需要对相关的代码进行修改。

5.4 coninfo命令

这是打印所有控制设备的信息，如： [arm79-uboot-1.2.0]# coninfo List of available devices: serial 80000003 SIO stdin stdout stderr [arm79-uboot-1.2.0]#

OK，以上是刚才提到nand flash想起的几个命令。现在我们开始进行u-boot最常用的几个命令：printenv，setenv，saveenv等等。

5.5 printenv命令

环境变量的设置，最常用的u-boot命令了。敲入它，我们可以知道当前的环境的一些设置：

[arm79-uboot-1.2.0]# printenv bootdelay=3 baudrate=38400

netmask=255.255.255.0 ipaddr=192.168.0.104 serverip=192.168.0.101 dns=192.168.0.1 stdin=serial stdout=serial stderr=serial

Environment size: 150/131068 bytes

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[arm79-uboot-1.2.0]# 这些环境设置包括开发板IP地址，服务器IP地址，dns的设置，掩码设置等等。其实这些环境变量中，有一部分是在配置文件中定义的，另外的一些，是可以使用setenv命令来设置的。然后我们可以保存到nand flash中。下次开机的时候，就不要再去设置了。比如，上面打印出来的dns的设置，就是笔者添加的。

5.6 setenv命令

环境变量。那么就来体

2.168.0.104，现在，我

[arm79-uboot-1.2.0]# setenv ipaddr 192.168.0.105 [arm79-uboot-1.2.0]# printenv bootdelay=3 baudrate=38400

netmask=255.255.255.0 serverip=192.168.0.101 dns=192.168.0.1 stdin=serial stdout=serial stderr=serial

ipaddr=192.168.0.105

Environment size: 150/131068 bytes [arm79-uboot-1.2.0]# 当我们printenv之后，我们发现，在环境变量打印信息的后面出现了刚刚设置的192.168.0.105。现在我们已经把IP改为这个值了。注意，这时候的IP地址，是在内存中的。内存，掉电丢失。所以如果现在掉电，那刚设置的IP地址自然也丢掉了。赶紧保存下咯，防止突发掉电，导致我们设置的IP丢了。

5.7 saveenv命令

我们把刚才设置的IP地址保存到nand flash中： [arm79-uboot-1.2.0]# saveenv Saving Environment to NAND...

Erasing Nand...Writing to Nand... done [arm79-uboot-1.2.0]# 打印信息提示：写到nand flash，已经done了。可是我们还是不放心。主动重启一下，看看是不是真的保存到nand flash中了： [arm79-uboot-1.2.0]# saveenv Saving Environment to NAND...

Erasing Nand...Writing to Nand... done [arm79-uboot-1.2.0]# reset

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U-Boot 1.2.0 (Dec 14 2009 - 15:34:28)

U-Boot code: 33F80000 -> 33FA0870 BSS: -> 33FA5BD8 DRAM: MB Nor Flash: 2 MB Nand Flash: 256 MiB In: serial Out: serial Err: serial

[arm79-uboot-1.2.0]# printenv bootdelay=3 baudrate=38400

netmask=255.255.255.0 serverip=192.168.0.101 dns=192.168.0.1

ipaddr=192.168.0.105 stdin=serial stdout=serial stderr=serial

Environment size: 150/131068 bytes [arm79-uboot-1.2.0]# 果然已经保存到了nand flash中，因为我们重启后，刚才设置的IP地址没有丢掉。

5.8 cmp命令

这是对两段内存地址开始的数据进行比较： [arm79-uboot-1.2.0]# cmp 0x30002000 0x30004000 30

word at 0x30002010 (0x73cc33cc) != word at 0x30004010 (0x7bcc33cc) Total of 4 words were the same [arm79-uboot-1.2.0]# 最后的参数30，表示从这两个地址开始的30个单元进行比较。

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5.9 cp命令

很熟悉的命令，linux里面我们最经常用cp来复制文件到另一个地方了。甚至用它来更改文件的名字。在u-boot里，cp照样是复制的意思，我们看如下演示：

[arm79-uboot-1.2.0]# help cp cp [.b, .w, .l] source target count - copy memory

[arm79-uboot-1.2.0]# cp 0x30000000 0x30000100 16 [arm79-uboot-1.2.0]# 那如何来验证我们的复制功能是否正常呢？好办，我们已经介绍了cmp命令，刚好派上用场：

[arm79-uboot-1.2.0]# cmp 0x30000000 0x30000100 16 Total of 22 words were the same [arm79-uboot-1.2.0]#

u-boot移植成功后，cp命令必须是对的！我们用cmp命令验证后，打印出：Total of 22 words were the same。正确！

5.10 mm命令

MM命令，和刚才介绍的几个命令，实际上本质是一样的，都是去检测内存，然后打印内存单元的数据。mm命令是说，按顺序显示指定地址往后的内存单元的内容，地址会自动递增，同时我们还可以去修改这些内存单元内容： [arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000 30000000: ea000012 ? 我们敲入mm 0x30000000，想查看内存首地址开始的单元是啥内容，如果确认就是这个内容，我们直接按回车，显示下个单元的内容： [arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000 30000000: ea000012 ? 30000004: e59ff014 ? 不断地敲回车，地址不断递增显示。上面，我们敲了两个回车，因此打印了0x30000000和0x30000004的地址单元内容。如果多敲几个回车，显示如下： [arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000 30000000: ea000012 ? 30000004: e59ff014 ? 30000008: e59ff014 ? 3000000c: e59ff014 ? 30000010: e59ff014 ? 30000014: e59ff014 ? 那我想修改内存中的数据！ok，刚才演示过了，在敲入mm 0x30000000，回车后，显示：

[arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000

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30000000: ea000012 ? 这时候，不敲回车了，我们直接输入FFFF，大家也试试看，会是啥结果呢？我们来试下，笔者这时候直接敲入FFFF： [arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000 30000000: ea000012 ? ffff 30000004: e59ff014 ?

然后按“ctrl + C”，终止当前的命令执行。可以多按几个，反正无所谓。然后，我们使用mm命令，查看刚才修改过的内存：

[arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000 30000000: 0000ffff ? 看到了！内存地址0x30000000单元的数据，已经被笔者修改成0x0000ffff，而不是刚开始的：ea000012。好了，这条mm命令就介绍到这里，大家回去可以体验一下！

5.11 mtest命令

不知道您用过windows XP下的memtest小软件吗？可以测试内存条的好坏。它的原理就是不断地去读写内存条的每个地址单元，来验证该内存单元是否是好的。Mtest命令，就是实现这个功能，呵呵，u-boot其实蛮强大的！我们来测试0x30000000，这个地址。看看这个地址是不是好的（当然，肯定是好的，我们刚才一直在使用了）。

[arm79-uboot-1.2.0]# mtest 0x30000000 Pattern 00000001 Writing... Reading...

大家在测试这条命令的时候，会发现，这个命令执行之后，Writing... Reading...在不断地跳动，表示不断地进行读写操作。

5.12 mw命令

向内存写入数据的命令，我们help一下，发现很简单： [arm79-uboot-1.2.0]# help mw

mw [.b, .w, .l] address value [count] - write memory

[arm79-uboot-1.2.0]# 直接写地址，然后写入该地址的数据即可。演示吧！我们执行mw命令，往地址0x30000000写入一个数据，然后用mm命令去查看到底有没有写进去：

[arm79-uboot-1.2.0]# mw 0x30000000 eeeeee [arm79-uboot-1.2.0]# mm 0x30000000 30000000: 00eeeeee ? [arm79-uboot-1.2.0]# 执行结果符合我们的预想：我们在地址0x30000000写入了eeeeee，然后mm一下，打印出来了eeeeee这个数据。实际上，我们修改或者写入内存单元的数据，还有一个更直观的命令nm，我们来介绍下。

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5.13 nm命令

啥也不说了，我们help一下，然后直接演示： [arm79-uboot-1.2.0]# help nm nm [.b, .w, .l] address

- memory modify, read and keep address

[arm79-uboot-1.2.0]# nm 0x30000000 30000000: 00eeeeee ? 1234567 30000000: 01234567 ? abcdefg 30000000: 00abcdef ?

Help nm执行的结果告诉我们，直接输入地址即可。所以我们想修改0x30000000的地址，很简单，直接用nm 0x30000000。回车之后，出现： 30000000: 00eeeeee ?

这个00eeeeeee是我们刚才修改的结果。我们不按回车了，直接输入1234567，回车，OK！又打印出来30000000的地址，然后显示01234567的数据。随后，我们又把这个单元的数据改为abcdefg，显示出来，居然少了一个g，呵呵，看来u-boot的代码还是有bug的。经典的代码有点bug，正常，原谅一下！

5.14 md命令

打印指定内存中的数据： [arm79-uboot-1.2.0]# md 0x100

00000100: ee080f17 ee110f10 e3c00c23 e3c00087 ........#....... 00000110: e3800002 e3800a01 ee010f10 e1a0c00e ................ 00000120: eb0000b7 e1a0e00c e1a0f00e 00000000 ................ 00000130: 00000000 00000000 00000000 00000000 ................ 00000140: e51fd104 e24dd806 e24dd088 e58de000 ......M...M..... 00000150: e14fe000 e58de004 e3a0d013 e169f00d ..O...........i. 00000160: e1a0e00f e1b0f00e e24dd048 e88d1fff ........H.M..... 00000170: e51f2134 e2422806 e2422088 e2000c 4!...(B.. B..... 00000180: e28d0048 e28d5034 e1a0100e e885000f H...4P.......... 00000190: e1a0000d eb00010b 00000000 00000000 ................ 000001a0: e51fd1 e24dd806 e24dd088 e58de000 d.....M...M..... 000001b0: e14fe000 e58de004 e3a0d013 e169f00d ..O...........i. 000001c0: e1a0e00f e1b0f00e e24dd048 e88d1fff ........H.M..... 000001d0: e51f2194 e2422806 e2422088 e2000c .!...(B.. B..... 000001e0: e28d0048 e28d5034 e1a0100e e885000f H...4P.......... 000001f0: e1a0000d eb0000fc 00000000 00000000 ................ [arm79-uboot-1.2.0]#

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5.15 bdinfo命令

打印开发板信息，我们在u-boot命令行下敲入bdinfo之后，出现如下信息： [arm79-uboot-1.2.0]# bdinfo arch_number = 0x0000016A env_t = 0x00000000 boot_params = 0x30000100 DRAM bank = 0x00000000 -> start = 0x30000000 -> size = 0x04000000 ethaddr = 00:00:00:00:00:00 ip_addr = 192.168.0.104 baudrate = 38400 bps [arm79-uboot-1.2.0]# 从上面的打印信息，我们看到了，打印出了开发板配置的很多地址，比如内存开始地址为0x30000000大小为M，即0x04000000。显示MAC地址的时候，我们发现，怎么会是全零呢？ethaddr = 00:00:00:00:00:00很明显，这是我们没有配置MAC地址，在源代码中，您会发现，由于开发板上只有DM9000A芯片，我们的MAC地址没有EEPROM可读，只能自己去设置一个MAC，保证在局域网内不和其他网卡的MAC冲突即可。

5.16 ping命令

从这条命令开始，我们后续慢慢会接触到网络相关的比较常用的命令，在附录E中，我们给出了一些网络协议，希望大家有空也去了解下。我们先看ping命令：

[arm79-uboot-1.2.0]# ping 192.168.0.101 dm9000 i/o: 0x20000300, id: 0x90000a46 MAC: 08:ef:3e:26:0a:5b host 192.168.0.101 is alive [arm79-uboot-1.2.0]# 我们的开发板IP是192.168.0.104，PC的IP是192.168.0.101，因此用的是ping 192.168.0.101，ping完结果，我们看到了host 192.168.0.101 is alive，说明开发板与主机已经ping通。

5.17 TFTP命令

事实上，我们进行项目开发的时候，更经常使用TFTP来下载一些升级版本，而不是usb下载。TFTP命令，晕倒，我突然忘了它的参数形式，没关系，我们先help一下：

[arm79-uboot-1.2.0]# help tftp

tftpboot [loadAddress] [bootfilename]

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[arm79-uboot-1.2.0]#

完整的命令实际上是tftpboot，后面加地址和bin文件的名字。我们这里可以做一个试验：用tftpboot命令，把已经编译好的u-boot.bin文件重新下载进去，看看是啥结果。注意，实际上，我们在用tftp协议，借网口来使u-boot自己升级自己-----很爽！我们可以自己升级自己的版本了，可以抛弃usb下载了！

[arm79-uboot-1.2.0]# tftp 0x30000000 u-boot3.bin dm9000 i/o: 0x20000300, id: 0x90000a46 MAC: 08:ef:3e:26:0a:5b

TFTP from server 192.168.0.101; our IP address is 192.168.0.104 Filename 'u-boot3.bin'. Load address: 0x30000000

Loading: T ########################### done

Bytes transferred = 133232 (20870 hex) [arm79-uboot-1.2.0]#

从打印信息，我们可以看到，服务器是192.168.0.101，也就是我们的PC，下载到our IP：192.168.0.104。下载地址是0x30000000，就是我们内存首地址。下载的字节长度是133232字节，大概130KB。我们已经把自己编译的u-boot下载到内存里了，那怎么知道是对是错呢？？需要验证。这就是下节介绍的go命令。

5.18 go命令

GO命令，功能是直接跳转到可执行文件的入口地址，执行可执行文件。刚才我们下载了u-boot.bin文件到0x30000000地址去了，那么现在，我们go一下，执行这个u-boot.bin文件，看看会是啥样的效果，为了查看方便，笔者把刚才的tftpboot下载的打印信息也贴出来了，以便您确认：确实是从刚才tftp下载来的u-boot.bin文件：

[arm79-uboot-1.2.0]# tftp 0x30000000 u-boot3.bin dm9000 i/o: 0x20000300, id: 0x90000a46 MAC: 08:ef:3e:26:0a:5b

TFTP from server 192.168.0.101; our IP address is 192.168.0.104 Filename 'u-boot3.bin'. Load address: 0x30000000

Loading: T ########################### done

Bytes transferred = 133232 (20870 hex) [arm79-uboot-1.2.0]# go 0x30000000 ## Starting application at 0x30000000 ...

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U-Boot 1.2.0 (Dec 14 2009 - 15:34:28)

U-Boot code: 33F80000 -> 33FA0870 BSS: -> 33FA5BD8 DRAM: MB Nor Flash: 2 MB Nand Flash: 256 MiB In: serial Out: serial Err: serial

[arm79-uboot-1.2.0]#

哈哈，是不是很有成就感！！我们go到0x30000000之后，就又开始执行我们的u-boot了。但是这里请注意，这个u-boot和刚才我们的启动开发板执行的u-boot是不一样的。这个u-boot是直接下载到内存执行。我们启动开发板时运行的u-boot，则是事先烧写在flash里面的。笔者烧写在nor flash里。

现在，我们顺便来执行一下reset命令，重启一下系统，然后继续我们的u-boot使用之旅吧！事实上，不用重启，照样可用！！！

5.19 reset命令

我们reset一下，重新启动开发板，看看效果。开发板重启后，再一次进入到我们熟悉的“ARM技术交流网欢迎您！”的界面。 [arm79-uboot-1.2.0]# reset

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U-Boot 1.2.0 (Dec 14 2009 - 15:34:28)

U-Boot code: 33F80000 -> 33FA0870 BSS: -> 33FA5BD8 DRAM: MB Nor Flash: 2 MB Nand Flash: 256 MiB In: serial Out: serial

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Err: serial

[arm79-uboot-1.2.0]#

5.20 set命令

这个set命令和setenv命令可有本质的区别哈~！set命令，使得u-boot命令更灵活。它直接可以用我们自己好记的单词来操作一些命令，举个例子：假设我们感觉printenv，这个命令好难记，可能一不小心会写错哦~，没关系，用set吧：

[arm79-uboot-1.2.0]# set aa ping 192.168.0.101

.101用aa代替，以后.168.0.101这么复杂的以printenv一下就知道[arm79-uboot-1.2.0]# set aa ping 192.168.0.101 [arm79-uboot-1.2.0]# printenv bootdelay=3 baudrate=38400

netmask=255.255.255.0 serverip=192.168.0.101 dns=192.168.0.1 stdin=serial stdout=serial stderr=serial

ipaddr=192.168.0.101 aa=ping 192.168.0.101

Environment size: 198/131068 bytes [arm79-uboot-1.2.0]# 呵呵，它已经进入了printenv的势力范围了。

5.21 run命令

Run命令，实际上刚才已经提过了。它会运行u-boot已经定义好的命令。比如刚才我们用set定义好aa这个命令。OK，我们来执行aa：

[arm79-uboot-1.2.0]# run aa

dm9000 i/o: 0x20000300, id: 0x90000a46 MAC: 08:ef:3e:26:0a:5b host 192.168.0.101 is alive [arm79-uboot-1.2.0]#

u-boot很牛X吧，呵呵。执行run aa，实际上执行的是先前定义好的ping 192.168.0.101。OK，u-boot命令暂且介绍到这里。这是v1.0版本，后续还会有v1.2，v1.3版本和大家见面！

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附录：

附A、U-Boot的lds文件详解

（声明：摘自百度空间，参考文献中给出了此文的网址）

对于.lds文件，决定一个可执行程序的各个段的存储位置，以及入口地址，这也是链接定位的作用。这里以u-boot的lds为例说明uboot的链接过程。

描述：

dr )

1、secname：段名

2、contents：决定哪些内容放在本段，可以是整个目标文件，也可以是目标文件中的某段（代码段、数据段等）

3、start：是段的重定位地址，本段连接（运行）的地址，如果代码中有位置无关指令，程序运行时这个段必须放在这个地址上。start可以用任意一种描述地址的符号来描述。 4、AT（ldadr）：定义本段存储（加载）的地址，如果不使用这个选项，则加载地址等于运行地址，通过这个选项可以控制各段分别保存于输出文件中不同的位置。例：

/* nand.lds */ SECTIONS {

firtst 0x00000000 : { head.o init.o }

second 0x30000000 : AT(4096) { main.o } }

以上，head.o放在0x00000000地址开始处，init.o放在head.o后面，他们的运行地址也是0x00000000，即连接和存储地址相同（没有AT指定）；main.o放在4096（0x1000，是AT指定的，存储地址）开始处，但它的运行地址在0x30000000，运行之前需要从0x1000（加载地址处）复制到0x30000000（运行地址处），此过程也就需要读取 flash，把程序拷贝到相应位置才能运行。这就是存储地址和运行地址的不同，称为加载时域和运行时域，可以在.lds连接脚本文件中分别指定。

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编写好的.lds文件，在用arm-linux-ld连接命令时带-Tfilename来调用执行，如

arm-linux-ld –Tnand.lds x.o y.o –o xy.o。也用-Ttext参数直接指定连接地址，如

arm-linux-ld –Ttext 0x30000000 x.o y.o –o xy.o。既然程序有了两种地址，就涉及到一些跳转指令的区别。

ARM汇编中，常有两种跳转方法：b跳转指令、ldr指令向PC赋值。要特别注意这两条指令的意思：

不依赖于要跳到的代码成以下代码：

，同样依赖当前PC的

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.text : ; 指定代码段 {

cpu/arm920t/start.o (.text) ; 代码的第一个代码部分 *(.text) ; 其它代码部分 }

. = ALIGN(4)

.rodata : { *(.rodata) } ; 指定只读数据段 . = ALIGN(4);

.data : { *(.data) } ; 指定读/写数据段

段, got段式是ubootoot_cmd_start赋值 ;指定

/* NOP 例子 */

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asm(\"mov r0,r0\");

该语句的作用是将r0移动到r0中。换句话讲他并不干任何事。典型的就是NOP指令，作用就是短时的延时。

请接着阅读和学习这篇文档，因为该声明并不像你想象的和其他的C语句一样。内嵌汇编使用汇编指令就像在纯汇编程序中使用的方法一样。可以在一个asm声明中写多个汇编指令。但是为了增加程序的可读性，最好将每一个汇编指令单独放一行。

asm(

\"mov r0, r0\\n\\" \"mov r0, r0\\n\\" \"mov r0, r0\\n\\" \"mov r0, r0\" );

换行符和制表符的使用可以使得指令列表看起来变得美观。你第一次看起来可能有点怪异，但是当C编译器编译C语句的是候，它就是按照上面（换行和制表）生成汇编的。到目前为止，汇编指令和你写的纯汇编程序中的代码没什么区别。但是对比其它的C声明，asm的常量和寄存器的处理是不一样的。通用的内嵌汇编模版是这样的。 asm(code : output operand list : input operand list : clobber list);

汇编和C语句这间的联系是通过上面asm声明中可选的output operand list和input operand list。Clobber list后面再讲。

下面是将C语言的一个整型变量传递给汇编，逻辑左移一位后在传递给C语言的另外一个整型变量。 /* Rotating bits example */ asm(\"mov %[result], %[value], ror #1\" : [result] \"=r\" (y) : [value] \"r\" (x)); 每一个asm语句被冒号（:）分成了四个部分。 z 汇编指令放在第一部分中的“”中间。

\"mov %[result], %[value], ror #1\"

z 接下来是冒号后的可选择的output operand list，每一个条目是由一对[]

（方括号）和被他包括的符号名组成，它后面跟着性字符串，再后面是圆括号和它括着的C变量。这个例子中只有一个条目。

[result] \"=r\" (y)

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z 接着冒号后面是输入操作符列表，它的语法和输入操作列表一样

[value] \"r\" (x)

z 破坏符列表，在本例中没有使用

就像上面的NOP例子，asm声明的4个部分中，只要最尾部没有使用的部分都可以省略。但是有有一点要注意的是，上面的4个部分中只要后面的还要使用，前面的部分没有使用也不能省略，必须空但是保留冒号。下面的一个例子就是设置ARM Soc的CPSR寄存器，它有input但是没有output operand。

asm(\"msr cpsr,%[ps]\" : : [ps]\"r\"(status))

即使汇编代码没有使用，代码部分也要保留空字符串。下面的例子使用了一个特别的破坏符，目的就是告诉编译器内存被修改过了。这里的破坏符在下面的优化部分在讲解。 asm(\"\":::\"memory\");

为了增加代码的可读性，你可以使用换行，空格，还有C风格的注释。 asm(\"mov %[result], %[value], ror #1\"

: [result]\"=r\" (y) /* Rotation result. */ : [value]\"r\" (x) /* Rotated value. */ : /* No clobbers */ );

在代码部分%后面跟着的是后面两个部分方括号中的符号，它指的是相同符号操作列表中的一个条目。

%[result]表示第二部分的C变量y，%[value]表示三部分的C变量x；符号操作符的名字使用了的命名空间。这就意味着它使用的是其他的符号表。简单一点就是说你不必关心使用的符号名在C代码中已经使用了。在早期的C代码中，循环移位的例子必须要这么写： asm(\"mov %0, %1, ror #1\" : \"=r\" (result) : \"r\" (value))

在汇编代码中操作数的引用使用的是%后面跟一个数字，%1代表第一个操作数，%2代码第二个操作数，往后的类推。这个方法目前最新的编译器还是支持的。但是它不便于维护代码。试想一下，你写了大量的汇编指令的代码，要是你想插入一个操作数，那么你就不得不从新修改操作数编号。优化C代码

有两种情况决定了你必须使用汇编。1st，C了你更加贴近底层操作硬件，比如，C中没有直接修改程序状态寄存器（PSR）的声明。2nd就是要写出更加优

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化的代码。毫无疑问GNU C代码优化器做的很好，但是他的结果和我们手工写的汇编代码相差很远。

这一部分有一点很重要，也是被别人忽视最多的就是：我们在C代码中通过内嵌汇编指令添加的汇编代码，也是要被C编译器的优化器处理的。让我们下面做个试验来看看吧。下面是代码实例。

bigtree@just:~/embedded/basic-C$ arm-linux-gcc -c test.c bigtree@just:~/embedded/basic-C$ arm-linux-objdump -D test.o

编译器选择r3作为循环移位使用。它也完全可以选择为每一个C变量分配寄存器。Load或者store一个值并不显式的进行。下面是其它编译器的编译结果。 E420A0E1 mov r2, r4, ror #1 @ y, x

编译器为每一个操作数选择一个相应的寄存器，将操作过的值cache到r4中，然后传递该值到r2中。这个过程你能理解不？

有的时候这个过程变得更加糟糕。有时候编译器甚至完全抛弃你嵌入的汇编代码。C编译器的这种行为，取决于代码优化器的策略和嵌入汇编所处的上下文。如果在内嵌汇编语句中不使用任何输出部分，那么C代码优化器很有可能将该内嵌语句完全删除。比如NOP例子，我们可以使用它作为延时操作，但是对于编译器认为这影响了程序的执行速速，认为它是没有任何意义的。

上面的解决方法还是有的。那就是使用volatile关键字。它的作用就是禁止优化器优化。将NOP例子修改过后如下： /* NOP example, revised */ asm volatile(\"mov r0, r0\");

下面还有更多的烦恼等着我们。一个设计精细的优化器可能重新排列代码。看下面的代码： i++;

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if (j == 1) x += 3; i++;

优化器肯定是要从新组织代码的，两个i++并没有对if的条件产生影响。更进一步的来讲，i的值增加2，仅仅使用一条ARM汇编指令。因而代码要重新组织如下：

if (j == 1) x += 3; i += 2;

这样节省了一条ARM指令。结果是：这些操作并没有得到许可。这些将对你的代码产生很到的影响，这将在下面介绍。下面的代码是c乘b，其中c和b中的一个或者两个可能会被中断处理程序修改。进入该代码前先禁止中断，执行完该代码后再开启中断。

asm volatile(\"mrs r12, cpsr\\n\\" \"orr r12, r12, #0xC0\\n\\"

\"msr cpsr_c, r12\\n\\" ::: \"r12\", \"cc\"); c *= b; /* This may fail. */ asm volatile(\"mrs r12, cpsr\\n\" \"bic r12, r12, #0xC0\\n\" \"msr cpsr_c, r12\" ::: \"r12\", \"cc\");

但是不幸的是针对上面的代码，优化器决定先执行乘法然后执行两个内嵌汇编，或相反。这样将会使得我们的代码变得毫无意义。

我们可以使用clobber list帮忙。上面例子中的clobber list如下： \"r12\", \"cc\"

上面的clobber list将会将向编译器传达如下信息，修改了r12和程序状态寄存器的标志位。Btw，直接指明使用的寄存器，将有可能阻止了最好的优化结果。通常你只要传递一个变量，然后让编译器自己选择适合的寄存器。另外寄存器名，cc（condition registor 状态寄存器标志位），memory都是在clobber list上有效的关键字。它用来向编译器指明，内嵌汇编指令改变了内存中的值。这将强迫编译器在执行汇编代码前存储所有缓存的值，然后在执行完汇编代码后重新加载该值。这将保留程序的执行顺序，因为在使用了带有memory clobber的asm声明后，所有变量的内容都是不可预测的。

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asm volatile(\"mrs r12, cpsr\\n\\" \"orr r12, r12, #0xC0\\n\\"

\"msr cpsr_c, r12\\n\\" :: : \"r12\", \"cc\", \"memory\"); c *= b; /* This is safe. */ asm volatile(\"mrs r12, cpsr\\n\" \"bic r12, r12, #0xC0\\n\"

\"msr cpsr_c, r12\" ::: \"r12\", \"cc\", \"memory\");

使所有的缓存的值都无效，只是局部最优（suboptimal）。你可以有选择性的添加dummy operand 来人工添加依赖。 asm volatile(\"mrs r12, cpsr\\n\\" \"orr r12, r12, #0xC0\\n\\"

\"msr cpsr_c, r12\\n\\" : \"=X\" (b) :: \"r12\", \"cc\"); c *= b; /* This is safe. */ asm volatile(\"mrs r12

上面的第一个asm试图修改变量先b，第二个asm试图修改c。这将保留三个语句的执行顺序，而不要使缓存的变量无效。

理解优化器对内嵌汇编的影响很重要。如果你读到这里还是云里雾里，最好是在看下个主题之前再把这段文章读几遍^_^。

Input and output operands

前面我们学到，每一个input和output operand，由被方括号[]中的符号名，字符串，圆括号中的C表达式构成。

这些性字符串有哪些，为什么我们需要他们？你应该知道每一条汇编指令只接受特定类型的操作数。例如：跳转指令期望的跳转目标地址。不是所有的内存地址都是有效的。因为最后的opcode只接受24位偏移。但矛盾的是跳转指令和数据交换指令都希望寄存器中存储的是32位的目标地址。在所有的例子中，C传给operand的可能是函数指针。所以面对传给内嵌汇编的常量、指针、变量，编译器必须要知道怎样组织到汇编代码中。

对于ARM核的处理器，GCC 4 提供了一下的。 Constraint Usage in ARM state f

Floating point registers f0 .. f7

Usage in Thumb state Not available

Registers r8..r15

h Not available G

Immediate floating point Not available

constant

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Immediate value in data Constant in the range 0 .. 255 processing instructions e.g. SWI operand e.g. ORR R0, R0, #operand

J Indexing constants Constant in the range -255 ..

-4095 .. 4095 -1 e.g. LDR R1, [PC, e.g. SUB R0, R0, #operand #operand] K L l M

Same as I, but inverted Same as I, but negated Same as r

Same as I, but shifted Constant in the range -7 .. 7 e.g. SUB R0, R1, #operand Registers r0..r7

e.g. PUSH operand

Constant in the range of Constant that is a multiple of 0 .. 32 or a power of 2 4 in the range of 0 .. 1020 e.g. MOV R2, R1, ROR e.g. ADD R0, SP, #operand #operand

Any valid memory address Not available

Constant in the range of 0 .. 31

e.g. LSL R0, R1, #operand Constant that is a multiple of 4 in the range of -508 .. 508 e.g. ADD SP, #operand

m N

O Not available

General register r0 .. r15 Not available e.g. SUB operand1, operand2, operand3 Vector floating point registers s0 .. s31

Not available

X Any operand

字符可能要单个modifier指示。要是没有modifier指示的默认为read-only operand。 Modifier Specifies = + &

Write-only operand, usually used for all output operands Read-write operand, must be listed as an output operand A register that should be used for output only

Output operands必须为write-only，相应C表达式的值必须是左值。Input operands必须为read-only。C编译器是没有能力做这个检查。

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比较严格的规则是：不要试图向input operand写。但是如果你想要使用相同的operand作为input和output。性modifier（+）可以达到效果。例子如下： asm(\"mov %[value], %[value], ror #1\" : [value] \"+r\" (y))

和上面例子不一样的是，最后的结果存储在input variable中。可能modifier + 不支持早期的编译器版本。庆幸的是这里提供了其他解决办法，该方法在最新的编译器中依然有效。对于input operators有可能使用单一的数字n在字符串中。使用数字n可以告诉编译器使用的第n个operand，operand都是以0开始计数。下面是例子： asm(\"mov %0, %0, ror #1\" : \"=r\" (value) : \"0\" (value)) 性字符串“0”告诉编译器，使用和第一个output operand使用同样input register。

请注意，在相反的情况下不会自动实现。如果我没告诉编译器那样做，编译器也有可能为input和output选择相同的寄存器。第一个例子中就为input和output选择了r3。

在多数情况下这没有什么，但是如果在input使用前output已经被修改过了，这将是致命的。在input和output使用不同寄存器的情况下，你必须使用&modifier来output operand。下面是代码示例： asm volatile(\"ldr %0, [%1]\" \"\\n\\" \"str %2, [%1, #4]\" \"\\n\\" : \"=&r\" (rdv) : \"r\" (&table), \"r\" (wdv) : \"memory\");

在以张表中读取一个值然后在写到该表的另一个位置。

其他

内嵌汇编作为预处理宏

要是经常使用使用部分汇编，最好的方法是将它以宏的形式定义在头文件中。使用该头文件在严格的ANSI模式下会出现警告。为了避免该类问题，可以使用__asm__代替asm，__volatile__代替volatile。这可以等同于别名。下面就是个例程：

#define BYTESWAP(val) \\ __asm__ __volatile__ ( \\ \"eor r3, %1, %1, ror #16\\n\\" \\ \"bic r3, r3, #0x00FF0000\\n\\" \\

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\"mov %0, %1, ror #8\\n\\" \\ \"eor %0, %0, r3, lsr #8\" \\ : \"=r\" (val) \\ : \"0\"(val) \\ : \"r3\", \"cc\" \\ );

可以接受的。这种情

unsigned long ByteSwap(unsigned long val) {

asm volatile (

\"eor r3, %1, %1, ror #16\\n\\" \"bic r3, r3, #0x00FF0000\\n\\" \"mov %0, %1, ror #8\\n\\" \"eor %0, %0, r3, lsr #8\" : \"=r\" (val) : \"0\"(val) : \"r3\" ); return val; }

替换C变量的符号名

默认的情况下，GCC使用同函数或者变量相同的符号名。你可以使用asm声明，为汇编代码指定一个不同的符号名 unsigned long value asm(\"clock\") = 36800 这个声明告诉编译器使用了符号名clock代替了具体的值。替换C函数的符号名

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为了改变函数名，你需要一个原型声明，因为编译器不接受在函数定义中出现asm关键字。

extern long Calc(void) asm (\"CALCULATE\")

调用函数calc()将会创建调用函数CALCULATE的汇编指令。强制使用特定的寄存器

局部变量可能存储在一个寄存器中。你可以利用内嵌汇编为该变量指定一个特定的寄存器。 void Count(void) {

... some code...

asm volatile(\"eor r3, r3, r3\"); ... more code... }

汇编指令“eor r3, r3, r3”，会将r3清零。Waring：该例子在到多数情况下是有问题的，因为这将和优化器相冲突。因为GCC不会预留其它寄存器。要是优化器认为该变量在以后一段时间没有使用，那么该寄存器将会被再次使用。但是编译器并没有能力去检查是否和编译器预先定义的寄存器有冲突。如果你用这种方式指定了太多的寄存器，编译器将会在代码生成的时候耗尽寄存器的。临时使用寄存器

如果你使用了寄存器，而你没有在input或output operand传递，那么你就必须向编译器指明这些。下面的例子中使用r3作为scratch 寄存器，通过在clobber list中写r3，来让编译器得知使用该寄存器。由于ands指令跟新了状态寄存器的标志位，使用cc在clobber list中指明。 asm volatile(

\"ands r3, %1, #3\" \"\\n\\" \"eor %0, %0, r3\" \"\\n\\" \"addne %0, #4\" : \"=r\" (len) : \"0\" (len) : \"cc\", \"r3\"

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);

最好的方法是使用桩函数并且使用局部临时变量。

寄存器的用途

比较好的方法是分析编译后的汇编列表，并且学习C 编译器生成的代码。下面的列表是编译器将ARM核寄存器的典型用途，知道这些将有助于理解代码。

Alt. Name Usage

First function argument

Integer function result Scratch register

Second function argument Scratch register Third function argument Scratch register

Fourth function argument Scratch register

r1 r2 r3

a2 a3 a4

r4 v1 Register variable r5 v2 Register variable r6 v3 Register variable r7 v4 Register variable r8 v5 Register variable r9 v6 Register variable

rfp Real frame pointer r10

Stack limit

Argument pointer Temporary workspace Stack pointer Link register

Workspace

Program counter

r11 fp r12 ip r13 sp r14 lr r15 pc

附C、typedef用法小结

在C语言的情况下，与C++稍有出入。

这两天在看程序的时候,发现很多地方都用到typedef,在结构体定义,还有一些数组等地方都大量的用到.但是有些地方还不是很清楚,今天下午,就想好好研究一下.上网搜了一下,有不少资料.归纳一下:

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来源一:Using typedef to Curb Miscreant Code

Typedef 声明有助于创建平台无关类型，甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。不管怎样，使用 typedef 能为代码带来意想不到的好处，通过本文你可以学习用 typedef 避免缺欠，从而使代码更健壮。

pedef 强大功能以及理解的语法?

，用它来归档程序员edef'' 关键字右边。

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这是错误的，按照顺序，‘const pstr'被解释为‘char * const'（一个指向 char 的常量指针），而不是‘const char *'（指向常量 char 的指针）。这个问题很容易解决：

typedef const char * cpstr;

int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 现在是正确的

记住：不管什么时候，只要为指针声明 typedef，那么都要在最终的 typedef 名称中加一个 const，以使得该指针本身是常量，而不是对象。代码简化

其实际类型替代同义器来应付超越预处理

，该函数有两个 con果要使用下列形式的

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typedef long double REAL;

在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样： typedef double REAL; 并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样：、 typedef float REAL;

自动实现。不是吗?

型：size_t，ptrdiff std::ofstream 这样法，例如：basic_str

攻 C++ 和形式语言

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pNode pNext; } *pNode; 答案与分析：

1、typedef的最简单使用

typedef long byte_4;

给已知数据类型long起个新名字，叫byte_4。 2、 typedef与结构结合使用 typedef struct tagMyStruct

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1)、

typedef struct tagNode {

char *pItem;

struct tagNode *pNext; } *pNode; 2)、

typedef struct tagNode *pNode;

全声明的类型起新名

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#define f(x) x*x main( ) {

int a=6，b=2，c； c=f(a) / f(b)；

printf(\"%d \\\\n\"，c)；

}

以下程序的输出结果是: 36。

用#define定义时，如该如下定义才对：

个语句错了吗？

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>1：int *(*a[5])(int, char*); >2：void (*b[10]) (void (*)());

>3. double(*)() (*pa)[9]; 答案与分析：

对复杂变量建立一个类型别名的方法很简单，你只要在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名，然后把关键字typedef加在该语句的开头就行了。

>1：int *(*a[5])(int, char*);

5])(int, char*);

/*这里定义了一个新的数据类型init_fnc_t， *这个数据类型是参数为空，返回值为int的函数。 */

typedef int (init_fnc_t) (void);

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/*init_sequence是一个指针数组，指向的是init_fnc_t类型的函数*/ 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,

#if defined(CONFIG_VCMA9) || defined (CONFIG_CMC_PU2) checkboard, #endif NULL, };

/*init_fnc_ptr为指向函数指针的指针*/ init_fnc_t **init_fnc_ptr;

/*init_fnc_ptr初始化指向init_sequence指针数组，下面的循环遇到NULL结束*/

for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {

if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {/*(*init_fnc_ptr)()为C中调用指针指向的函数*/ hang (); } }

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自己写了2个test程序

一个typedef int (test_fnc_t) (void); 一个typedef int (*test_fnc_t) (void); #include

int test0 (void); int test1 (void);

typedef int (*test_fnc_t) (void);

test_fnc_t test_sequence[] = { test0, test1, NULL, };

//int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

int main() {

test_fnc_t *test_fnc_ptr;

for (test_fnc_ptr = test_sequence; *test_fnc_ptr; ++test_fnc_ptr) {

if ((*test_fnc_ptr)() != 0) { printf(\"error here!\"); } }

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return 0; }

int test0 (void) {

printf(\"test0\\n\"); return 0; }

int test1 (void) {

printf(\"test1\\n\"); return 0; }

#include

int test0 (void); int test1 (void);

typedef int (test_fnc_t) (void);

test_fnc_t *test_sequence[] = { test0, test1, NULL, };

//int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

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int main() {

test_fnc_t **test_fnc_ptr;

for (test_fnc_ptr = test_sequence; *test_fnc_ptr; ++test_fnc_ptr) {

if ((*test_fnc_ptr)() != 0) { printf(\"error here!\"); } }

return 0; }

int test0 (void) {

printf(\"test0\\n\"); return 0; }

int test1 (void) {

printf(\"test1\\n\"); return 0; }

附E: Ping命令使用的ARP协议

如果您详细查看u-boot代码的net.c文件，您会发现，里面的ping命令，使用了arp协议。所以我们简单地来介绍下arp协议。如需深入研究，请查看网络

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协议IEEE 802.3的官方文档。 ARP协议原理简述

的基本功能就是通过通信的顺利进行。所以目标机的MAC地址，就说就是：我知道目标机请求，请求中有目标机你的MAC地址告诉我。标机接收到了此请求，

图用于以太网的ARP请求或应答分组格式

注意，以太网的传输存储是“大端格式”，即先发送高字节后发送低字节。例如，两个字节的数据，先发送高8位后发送低8位。所以接收数据的时候要注意存储顺序。

整个报文分成两部分，以太网首部和ARP请求/应答。下面挑重点讲述。 “以太网目的地址”字段：若是发送ARP请求，应填写广播类型的MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF，意思是让网络上的所有机器接收到； “帧类型”字段：填写08-06表示次报文是ARP协议；

“硬件类型”字段：填写00-01表示以太网地址，即MAC地址；

“协议类型”字段：填写08-00表示IP，即通过IP地址查询MAC地址； “硬件地址长度”字段：MAC地址长度为6（以字节为单位）； “协议地址长度”字段：IP地址长度为4（以字节为单位）；

“操作类型”字段：ARP数据包类型，0表示ARP请求，1表示ARP应答； “目的以太网地址”字段：若是发送ARP请求，这里是需要目标机填充的。

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附F：TFTP协议详解

1. 目的

是octet，这是8位源据直接返回给用户而不

也是连接请求。如果服节传输。每个数据包包对上一个数据包的确

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• TFTP协议概述

1.简单文件传送协议(Trivial File Trhansfer Protocol) 2.最初用于引导无盘系统，被设计用来传输小文件 3.基于UDP协议实现，但也可以由其他协议实现 4.不具备FTP的许多功能

5.只能从服务器获取或写入文件，不能列出目录 6.不进行认证

• 数据传输模式

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1.netascii：文本模式 2.octet：二进制模式 3.mail：已经不再支持 • 协议结构

基本 TFTP 协议头结构：

String 16 bits

Opcode Filename

Mode

Opcode：操作代码或命令。以下为 TFTP 命令： Opcode Command 1 2 3

Read Request Write Request File Data

Description

Request to read a file Request to write to a file Transfer of file data

4 Data Acknowledge Acknowledgement of file data 5 Error Filename：传送的字段名称。

Mode：数据模式。协议传输的文件数据格式。可以是 NetASCII，也可以是标准 ASCII，八位二进制数据或邮件标准 ASCII。

Error indication

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• 在看看tftp的简单超时处理机制：

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好了，tftp的内容就这些了，下边是一个完整的tftp通信的报文：

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参考文献：

1. 百度空间《U-BOOT介绍以及常用U-bot命令介绍》，网址：

http://hi.baidu.com/nomorerain/blog/item/137b66ef20161e10fdfa3cb6.html 2. cu博客《u-boot介绍》，网址：

http://blog.chinaunix.net/u1/47395/showart_1932442.html 3. cu博客《u-boot中typedef应用解析》，网址：

http://blog.chinaunix.net/u/17660/showart_284498.html 4. 百度空间《u-boot lds文件详解》，网址：

http://hi.baidu.com/kinylei/blog/item/e598fc3217bfadf2184cff.html 5. 百度空间《单片机驱动DM9000网卡芯片（详细调试过程）【下】》，网址：

http://hi.baidu.com/mikenoodle/blog/item/a271def982bc6a51242df279.html 6. linux时代网站，网址：

http://linux.chinaunix.net/techdoc/net/2009/05/04/1109928.shtml

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感谢

在文档撰写过程中，我得到了众多网友的帮助和支持，感谢所有帮助过我的网友！本文档命令为《U-Boot移植手册》，非常普通的名字，确参考了无数个文档，以及一些相关书籍，感谢众多网友写的关于u-boot的文章，才有了我的U-Boot移植手册。感谢我女朋友每天晚上一碗夜宵，使得我下班后有更充足的精力撰写文档；感谢ARM技术交流网的各位版主，没有他们，我们无法向大家提供完善的ARM技术交流平台。

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