AT91RM9200的UBOOT启动烧写过程详解

不同厂商的出的Soc片子在启动方式大都提供片内和片外启动两种方式，一般都是在片内固化一段小程序方便于程序开发而已。

1. 一开始令BMS＝1（拔掉跳线），则系统从片内ROM中启动。内部启动程序初始化调试串口和USB设备接口从外部载入启动程序。在Windows平台下，启动超级终端，发送文件loader.bin和u-boot.bin到SDRAM，成功启动u-boot.

2. 启动了u-boot后就利用u-boot的功能，发送boot.bin和u-boot.gz到SDRAM，然后再拷贝到FLASH，那么FLASH里面就固化了启动程序boot.bin和u-boot.gz。

3. 烧写FLASH的过程如下：

U-Boot》protect off all （注：清除Flash全部块的写保护）

U-Boot》erase all （注：擦除Flash全部块的内容）

U-Boot》loadb 20000000 （注：用KERMIT协议接收boot.bin到SDRAM）

U-Boot》cp.b 20000000 10000000 5fff （注：拷贝boot.bin到Flash）

U-Boot》loadb 21000000 （注：用KERMIT协议接收u-boot.gz）

U-Boot》cp.b 21000000 10010000 ffff（注：拷贝u-boot.gz到Flash）

U-Boot》protect on all （注：设置Flash全部块的写保护）

4. 这时，插上跳线，令BMS=0，然后重启，那么系统就从FLASH启动了，启动u-boot.

5. 启动了u-boot之后，就可以利用它来下载内核文件zImage和Ramdisk.gz映象文件到SDRAM，然后用命令启动linux。

6. 在linux下，利用u-boot的工具程序mkimage将内核映象文件zImage.gz（通过命令：gzip -9 zImage》zImage.gz 压缩成zImage.gz）和Ramdisk.gz映象文件封装成u-boot格式的映象文件：uImage和uramdisk，然后将他们一起烧写入FLASH，然后就可以实现从FLASH启动u-boot，再启动linux。

7. 烧写完FLASH之后一定要插上跳线，即令BMS＝0，使系统再重启动时从FLASH启动。

8. 系统从FLASH启动时，系统先启动boot，然后解压缩u-boot.gz，然后启动u-boot.

二.loader.bin， boot.bin， u-boot.bin代码执行流分析。

以上三个文件时at91rm9200启动所需要的三个bin，他们的实现代码并不难。

如果是你是采用at91rm9200的评估版，应该能得到其源码。

2.1 loader.bin 执行流程，这个文件主要在片内启动从串口下载代码时会用到

loader/entry.S init cpu

b main ---》 crt0.S

--》 copydata --》 clearbss --》 b boot

main.c --》 boot --》

/*Get internel rom service address*/

/* Init of ROM services structure */

pAT91 = AT91C_ROM_BOOT_ADDRESS;

/* Xmodem Initialization */

--》 pAT91-》OpenSBuffer

--》 pAT91-》OpenSvcXmodem

/* System Timer initialization */

---》 AT91F_AIC_ConfigureIt

/* Enable ST interrupt */

AT91F_AIC_EnableIt

AT91F_DBGU_Printk（“XMODEM： Download U-BOOT ”）;

Jump.S

// Jump to Uboot BaseAddr exec

Jump（（unsigned int）AT91C_UBOOT_BASE_ADDRESS）

2.2 boot.bin执行流程 该文件会在从片内启动时被下载到板子上，以后还会被烧写到片外Flash中，以便在片外启动时

用它来引导并解压u-boot.gz，并跳转到u-boot来执行。

boot/entry.S

b main --》 crt0.S --》 copydata --》 clearbss --》 b boot

T91F_DBGU_Printk（“ ”）;

AT91F_DBGU_Printk（“ ”）;

AT91F_DBGU_Printk（“ Welcome to at91rm9200 ”）;

AT91F_DBGU_Printk（“ ”）;

boot/misc.s /* unzip uboot.bin.gz */

----》 decompress_image（SRC，DST，LEN） --》 gunzip

//jump to ubootBaseAddr exec 这里跳转到解压u-boot.gz的地址处直接开始执行u-boot

asm（“mov pc，%0” ： ： “r” （DST））;

2.3 uboot.bin执行流程

u-boot/cpu/at91rm9200/start.S

start ---》reset

---》 copyex ---》 cpu_init_crit

---》 /* set up the stack */ --》 start_armboot

u-boot/lib_arm/board.c

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，

checkboard，

NULL，

};

---》 start_armboot ---》 call init_sequence

---》 flash_init --》 display_flash_config

---》 nand_init ---》 AT91F_DataflashInit

---》 dataflash_print_info --》 env_relocate

---》 drv_vfd_init --》 devices_init --》 jumptable_init

---》 console_init_r --》 misc_init_r --》 enable_interrupts

---》 cs8900_get_enetaddr --》 board_post_init --》

u-boot/common/main.c

for （;;）

{ /* shell parser */

main_loop （） --》 u_boot_hush_start --》 readline

--》 abortboot

--》printf（“Hit any key to stop autoboot： %2d ”， bootdelay）;

}

以上是at91rm9200启动并进入u-boot的执行流分析。后面u-boot还会将uImage解压到特定的位置并开始执行内核代码。

三。 综述

总之， 不同厂商的出的Soc片子在启动方式大都提供片内和片外启动两种方式，一般都是在片内固化一段小程序方便于程序开发而已。

再进一步解析：

uboot是一个庞大的公开源码的软件。他支持一些系列的arm体系，包含常见的外设的驱动，是一个功能强大的板极支持包。其代码可以从 下载。

在9200上，为了启动uboot，还有两个boot软件包，分别是loader和boot。分别完成从sram和flash中的一级boot。其源码可以从atmel的官方网站下载。

我们知道，当9200系统上电后，如果bms为高电平，则系统从片内rom启动，这时rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其发送‘c’， 这时我们打开超级终端会看到ccccc.。。。这说明系统已经启动，同时xmodem协议已经启动，用户可以通过超级终端下载用户的 bootloader。

作为第一步，我们下载 loader.bin .loader.bin 将被下载到片内的sram中。这个loder完成的功能主要是初始化时钟，sdram和xmodem协议，为下载和启动uboot做准备。当下载了loader.bin 后，超级终端会继续打印：ccccc.。。.。这时我们就可以下在uboot了。uboot将被下载到sdram中的一个地址后并把pc指针调到此处开始执行uboot。

接着我们就可以在终端上看到uboot的shell启动了，提示符uboot》，用户可以uboot》help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了对内存、flash、网络、系统启动等一些命令。

如果系统上电时bms为低电平，则系统从片外的flash启动。为了从片外的flash启动uboot，我们必须把 boot.bin 放到0x0地址出，使得从flash启动后首先执行boot.bin ，而要烧写boot.bin 。

要先完成上面我们讲的那些步骤，首先开始从片内rom启动uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin 和uboot.gz烧写到flash中的目的，假如我们已经启动了uboot，可以这样操作：

uboot》protect off all

uboot》erase all

uboot》loadb 20000000

uboot》cp.b 20000000 10000000 5fff

uboot》loadb 21000000

uboot》cp.b 210000000 10010000 ffff

然后系统复位，就可以看到系统先启动boot，然后boot解压缩uboot.gz，然后启动uboot。注意，这里uboot必须压缩成.gz文件，否则会出错。

怎么编译这三个源码包呢，首先要建立一个arm的交叉编译环境，关于如何建立，此处不予说明。建立好了以后，分别解压源码包，然后修改Makefile中的编译器项目，正确填写你的编译器的所在路径。

对于loader和boot，直接make。

对于uboot：

第一步：make_at91rm9200dk

第二步：make。这样就会在当前目录下分别生成*.bin文件，对uboot.bin，我们还要压缩成.gz文件。

也许有的人对loader和boot搞不清楚为什么要两个，有什么区别吗？有区别。

boot主要完成从flash中启动uboot的功能，他要对uboot的压缩文件进行解压，除此之外，他和loader并无大的区别，你可以把boot理解为在loader的基础上加入了解压缩.gz的功能而已。所以这两个并无多大的本质不同，只是他们的使命不同而已。

特别说明的是这三个软件包都是开放源码的，所以用户可以根据自己的系统的情况修改和配置以及裁减，打造属于自己系统的bootloder。

烧写过程：

1.内部启动

2. 下载loader.bin 到 内部SRAM

3. 下载uboot.bin 到 外部的SDRAM 并把pc指针调到此处开始执行uboot。

4. 利用uboot的功能完成把boot.bin 和uboot.gz烧写到flash中。

uboot》protect off all

uboot》erase all

uboot》loadb 20000000

uboot》cp.b 20000000 10000000 5fff

uboot》loadb 21000000

uboot》cp.b 210000000 10010000 ffff

启动过程：

1.选择片外启动

2.boot.bin初始化硬件， 将uboot.gz解压到sdram中

3.启动uboot