基于S3C44B0X的Boot loader移植网络毕业论

基于S3C44B0X的Boot loader移植
 

摘要：目前，嵌入式系统被广泛应用在我们的日常生活当中。从软件的角度看嵌入式系统通常可以分为4个层次： 引导加载程序Boot loader、 Linux 内核、 文件系统，用户应用程序。Boot loader是嵌入式系统中执行在内核操作系统前的1段代码，它的基本作用就是加载内核镜像。
本文研究了基于ARM嵌入式系统通用Boot loader的工作原理与方法。在对Samsung系列的S3C44b0X的了解以及掌握了ARM Developer Suite的使用基础上，通过编写、修改、配置、编译1个程序并烧入到试验箱中，设计与实现了1个针对Samsung S3C44b0X处理器的boot loader程序。该程序完成了在嵌入式系统启动时，从FLASH中把μCLinux的内核和文件系统加载至SDROM并启动的过程。设计还实现了对FLASH的擦写以及USB1.1的支持。
关键词：嵌入式系统； ARM； S3C44b0X； Boot loader
 
Transplant Boot loader base on S3C44B0X
 

Abstract The embedded system is applied widely in our daily life at present. Usually it can be separated into four levels which are Boot loader, Linux core, documentation systems, and applications for user.Boot loader is a set of code which is executed before the internals operating systems in embedded system.it’s basic function is loading internals mirror.
This thesis probes into the working principles and method which based on the use of Boot loader in ARM embedded system. After knowing more about Samsung series S3C44b0x and mastering the application of ARM Develeper Suite, I have designed and realized a program which is for Sumsung S3C44b0x processor by writing ,altering; setting, compiling, and writing it into experiment box. The program have realized a process which loading the core and documentation system of μcLinux to the SDROM from the FLASH when the embedded system started, as well as realized a function of erase/write to FLASH and supporting of USB1.1. （转载自http://www.ＮＳＥＡＣ.com中国科教评价网）
Key words: embedded system;  ARM; S3C44b0X; Boot loader
目  录
前  言 1
1 ARM简介 2
1.1 ARM 简介 2
1.1.1 ARM处理器介绍 2
1.2 ARM处理器的优势特点 6
2 ARM体系结构介绍 7
2.1 ARM core描述 7
2.2 编程模型介绍 9
2.2.1 ARM处理器模式 9
2.2.2 ARM寄存器组介绍 10
2.2.3 ARM存储系统 12
2.2.4 ARM指令集介绍 13
2.2.5 ARM体系的异常中断 14
2.3 ARM最小系统描述 15
3 Bootloader的概念 17
3.1 Bootloader的基本概念 17
3.2 Bootloader的操作模式 18
3.3 Bootloader主机之间的通信设备及协议 18
3.4 ARM Bootloader的共性 18
4 Bootloader的设计与实现 20
4.1 课题研究的平台环境 20
4.1.1 硬件试验平台 20
4.1.2 软件环境以及软件开发语言 20
4.2 Bootloader的总体设计 21
4.2.1 阶段设计 21
4.2.2 地址规划设计 21
4.2.3 模式设计 22
4.3 Bootloader的具体实现 23
4.3.1 Bootloader阶段1 24
4.3.2 Bootloader阶段2 26
4.4 编译 34
4.5 关于串口终端 35
4.6 使用操作与试验结果 36
结 束 语 41
参考文献 42
致    谢 43
附    录 44
Bootloader源码注释 44
 
前  言
21世纪是嵌入式计算系统时代，人们日常生活和工作中所接触的仪器与设备中，都将嵌入具有强大计算能力的微处理器。据统计，目前每年只有10%~20%的微处理器芯片用于台式计算机或笔记本电脑，80%左右的微处理器芯片是为嵌入式计算系统设计和制造的。嵌入式计算系统已广泛地应用到工业控制系统、信息系统、通信设备、医疗仪器、军事设备等众多领域中。尤其是最近几年，嵌入式计算系统不断进入到新的应用领域，如PDA、手持设备、智能电话等。 （科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布）
在嵌入式系统的开发中，嵌入式软件是实现各种系统功能的关键，也是计算机技术最活跃的研究方向之1。不同应用对嵌入式软件系统有不同的要求，并且随着计算机技术的发展，这些要求也在不断变化。通常，应用系统对嵌入式软件的基本要求是体积小、执行速度快、具有较好的可剪裁性和可移植性。特别地，现在对嵌入式软件来说，都需要操作系统的支持。简单的嵌入式系统根本没有操作系统，而只是1个控制循环。但是，当系统变得越来越复杂时，就需要1个嵌入式操作系统来支持，否则应用软件就会变得过于复杂，使开发难度过大，安全性和可靠性都难以保证。
嵌入式软件，特别是操作系统的支持，使得对硬件的要求越来越高。针对嵌入式系统的各种微处理器遍布各个角落。ARM技术以其较高的性能和功效，使得在嵌入式系统中得到广泛应用。世界上几乎所有的主要半导体厂商都生产基于ARM体系结构的通用芯片，如TI，Motorola，Intel，NS，Ateml，Philips，SAMSUNG等。目前，ARM芯片广泛应用于无线产品、PDA、GPS、网络、消费电子产品、STB及智能卡。应该说，ARM无处不在。
随着嵌入式产品中高端微处理器ARM的加入以及软件上操作系统的支持，使得整个嵌入式系统拥有了完整的构架。现在，专门为嵌入式产品开发的各个操作系统层出不穷，WINDOW CE，Linux等等，各界关注地也特别多。然而，如何进行加载操作系统这个问题却很少有人提出。这就产生了另1个相关主题bootloader。Bootloader本身的功能就是引导与加载内核镜像。如何实现bootloader的基本功能，如何针对基于ARM7的微处理器来实现bootloader，就成为本文的1个基本论题。