基于S3C44B0芯片的uClinux内核引导过程分析

存器*/

LDR a2， = Image_ZI_L imit /* 获取清零区域尾地址*/

CMP a1， a2

BEQ move_data

clear_loop: : /* 清零Image_ZI_Base到Image_ZI_Limit区域*/

STR a3， [ a1 ] ， #4/* 清零4个字节，即一个字*/

CMP a1， a2 /* 判断是否到达清零区域尾部*/

BNE clear_loop /* 否则，继续清零循环*/

（4） 为运行C程序组织堆栈。由于在系统引导的下一阶段，通常会使用C语言来完成大部分（如建立主机通信、驱动外部端口的工作） ，故必须调整SP指针到堆栈顶，为C程序配置合适的堆栈环境。在具体实现过程中为避免堆栈数据被程序运行代码破坏，往往会把堆栈设置在RAM的高端地址，并把堆栈的生长方向设为向下生长，这样可以最大限度地利用RAM空间，同时可以避免上述问题发生。

（5）拷贝初始化阶段代码到RAM。由于在S3C44B0芯片中Flash和RAM是统一编址的，只需通过简单的循环来实现代码拷贝工作。

copy_code_to_ram :

LDR r3， = Flash_Sou/* Flash_Sou为Flash中代码首地址*/

LDR r2， =Ram_Dest /* Ram_Dest为Ram中代码首地址*/

LDR r1， = 0

next :

LDR r0， [ r1 ] ， #4

STR r0， [ r2 ] ， #4 /* 复制到ram*/

CMP r1， r3

BNE next

跳转到C程序入口：

LDR pc， =Main

系统初始化阶段

系统初始化阶段的主要工作是建立与主机间的通信、初始化定时器、检测内存映射、加载uClinux内核镜像和配置内核启动参数等。

与主机建立通讯

面向最终用户的嵌入式产品，其启动过程应该是不需要人工干预的，但对于大多数嵌入式开发平台而言，必须通过某种方式与主机间建立通讯联系，输出启动提示信息，以实现人工干预的系统启动过程，提供更加丰富的附加功能。一般情况下，最为廉价和简单的方式是通过串口实现嵌入式系统与主机间通讯（ S3C44B0提供2个Uart口，建立通信前必须初始化至少一个），这种情况下就必须事先对串口进行初始化工作。

以本开发板为例，在系统初始化的初期，就进行了Uart口的初始化工作，并通过该端口与用户宿主机上的超级终端程序通信，从而提供了多种启动功能的选择，包括Demo程序下载、Flash重新编程等。Uart0口初始化过程可参看以下C代码，其中波特率因子的计算公式可以查阅S3C44B0芯片手册。

rULCON0 = 0x3；//设置Uart0 口线控寄存器，无奇偶效验， 8数据位， 0停止位

rUCON0 = 0x345；//设置Uart0控制寄存器

rUBRD IV0 = （ （ int） （mclk /16. /baud + 0.5） - 1 ） ；//设置波特率因子，其中mclk和baud为系统频率和波特率

初始化定时器

通过设置系统定时器相关的寄存器，实现为操作系统提供最基本的系统时钟支持。

检测内存映射

为防止发生内存映射错误，即系统映射到物理地址不存在的空间，必须对内存地址作读写一致性效验。通常做法是以内存页为单位，在每个页头进行读写操作，并比较读写结果。

加载uClinux内核镜像

加载uClinux内核工作实际上是完成将Flash中uClinux内核代码拷贝到RAM指定地址单元的工作，在拷贝前必须在第二阶段RAM启动代码和该部分代码之间预留一定的空间，用来存放uClinux的全局结构变量，如： 启动参数、内核页表、ARM的页目录等信息。全地址空间的分配情况可参看本开发板地址空间分配示意图1。

图1　地址空间分配示意图

配置内核启动参数

uClinux 内核启动过程中，支持参数传入。在嵌入式系统中，启动参数的传入主要靠bootloader程序向标记列表（ tagged list）的相关域中填写对应的值来完成，常见的参数如有ATAG_CORE、ATAG_MEM、ATAG_CMDL INE、ATAG_RAMD ISK、ATAG_ IN ITRD等。

uClinux内核引导

在初始化阶段完成uClinux启动参数设置后，控制权交由uClinux内核接管，并调用解压内核函数（ decomp ress_kernel） ，对拷贝到SDRAM的内核映像文件进行解压缩，然后跳转到内核调用函数（ call_ kernel） ，该函数实际上是执行start_kernel （ ） ，其中包括了处理器结构的初始化、中断的初始化、进程相关的初始化以及内存初始化等重要工作。最后，将控制权交给解压后的uClinux系统，进而完成整个uClinux内核引导过程，参看以下伪码： If （启动参数配置正确）调用decomp ress_kernel （ ）调用call_kernel （ ）else提示启动失败decomp ress_kernel（ ）{解压内核镜像文件}call_kernel （ ）{ start_kernel（ ） ；}

小　结

对于嵌入式系统开发人员来说，针对某一特定的嵌入式硬件平台，移植开发基于uClinux操作系统的应用产品时，往往需要自己动手编写或修改已有的启动代码，而为uClinux内核启动准备合适的工作环境，占据了大部分工作量。至于uClinux引导，在设置好启动参数后则是由编