基于Mpc823e的bootloader分析和實現(xiàn)

步驟4：初始化cache

MPC823e采用Harvard結(jié)構(gòu)的cache，它的指令cahce和數(shù)據(jù)cache是獨立的；采用最近最少使用法(LRU Least Recently Used)替代算法。在具體編寫時，要注意只有在對MMU編程后cache才能工作，應(yīng)此要采用以下的步驟進行初始化（如圖2所示）：

步驟5：初始化內(nèi)存管理單元 init_MMU

MPC823e的MMU的特點主要有：支持多種頁面大小、全相聯(lián)映像規(guī)則TLB(Translation Look-aside Buffer)、指令和數(shù)據(jù)TLB可獨立控制等。在編寫時，因為啟動程序中，不需要虛擬內(nèi)存到物理內(nèi)存的地址變換，所以只需對內(nèi)存屬性做一些設(shè)置，如回寫策略、內(nèi)存讀寫保護等

步驟6：設(shè)置中斷向量表 b vector_reloc

中斷向量表用于嵌入式Linux啟動代碼，在啟動過程中，最主要的就是設(shè)置復(fù)位中斷?？梢栽贚ILO(Linux bootloader)中填寫0x100復(fù)位中斷向量。當(dāng)發(fā)生復(fù)位時，MPC823e自動讀取復(fù)位配置字，通過相應(yīng)的配置，MPC823e會讀取復(fù)位中斷向量0x100處的指令，進行正確引導(dǎo)過程。

步驟7：init_stack初始化堆棧 -> 初始化編譯相關(guān)寄存器

此外，在運行C語言編譯的程序前必須先定義這些與編譯相關(guān)的寄存器，如堆棧指針寄存器、代碼段、數(shù)據(jù)段指針寄存器等。Mpc823e針對不同的編譯器使用不一樣寄存器的規(guī)則，如diab編譯器和gcc編譯器，在編寫時，需要仔細(xì)查閱編譯器手冊。

2．2 ppcboot中主板部分的開發(fā)

ppcboot支持?jǐn)?shù)十種主板，可以在其中尋找與自己設(shè)計的主板相近的主板，并以其的ppcboot的主板代碼部分為模板，進行必要的修改來移植。本系統(tǒng)采用的主板HD823e與其中的RPXlite板十分相近，在其基礎(chǔ)上進行調(diào)整。接下來，將討論如何進行修改。

(1)在Makefile文件中，添加硬件基本配置信息，如cpu型號，主板類型，cpu體系

如本系統(tǒng)添加：

HD823e_config: unconfig

echo "ARCH = ppc" > config.mk ;

echo "BOARD = HD823e" >>config.mk ;

echo "CPU = mpc8xx" >>config.mk ;

echo "#include config_$(@:_config=).h>" >config.h

(2) 修改開發(fā)板的配置文件.包括 CPU，調(diào)試串口，內(nèi)存映射，F(xiàn)lash與SDRAM等多部分配置參數(shù)進行修改。以下給出部分重要的參數(shù)。

CPU部分配置：

#define CONFIG_MPC823 1 /* CPU類型 */

#define CFG_RTCSC (RTCSC_SEC | RTCSC_RTE) /*配置cpu內(nèi)部時鐘*/

#define CFG_PLPRCR ( (0x00900000) | PLPRCR_TEXPS )

#define CONFIG_8xx_GCLK_FREQ 50000000 /*設(shè)置CPU運行頻率*/

調(diào)試串口的部分配置：

#define CONFIG_BAUDRATE 9600 /* 串口波特率 = 9600bps */

#define CONFIG_8xx_CONS_SMC1 1 /* 串口使用 SMC1口 */

內(nèi)存映射的部分配置：

#define CFG_IMMR 0xFF000000 /* Internel Memory Mapped Register */

#define CFG_LOAD_ADDR 0x100000 /* ppcboot缺省的引導(dǎo)地址 */

由于篇幅的關(guān)系，其他部分參數(shù)不介紹了，可以根據(jù)CPU的使用手冊和ppcboot手冊進行配置，注意的是，這些參數(shù)都需要嚴(yán)格的確定，不能出錯，否則，無法正確引導(dǎo)系統(tǒng)。

(3) 修改 include /commproc.h

該文件包含與通信接口相關(guān)的一些參數(shù)，由于本系統(tǒng)需要網(wǎng)絡(luò)來下載內(nèi)核，需要對網(wǎng)絡(luò)接口引腳進行相關(guān)的定義。

#ifdef CONFIG_HD823e

#define PROFF_ENET PROFF_SCC2 #define CPM_CR_ENET CPM_CR_CH_SCC2

#define SCC_ENET 1 #define PA_ENET_RXD 0x0004

#define PA_ENET_TXD 0x0008 #define PA_ENET_TCLK 0x0800

#define PA_ENET_RCLK 0x0200 #define PB_ENET_TENA 0x2000

#define PC_ENET_CLSN 0x0040 #define PC_ENET_RENA 0x0080

#define SICR_ENET_MASK 0xff00 #define SICR_ENET_CLKRT 0x2f00

#endif

2.3 編譯ppcboot

修改完成后，可以使用下列命令進行編譯，一般說來，都可以編譯成功，得到適合自己系統(tǒng)的ppcboot。本系統(tǒng)，在原有RPXLite的模板基礎(chǔ)上，通過上修改，編譯成功，順利的引導(dǎo)了系統(tǒng)。

make clean

make HD823e_config

make all

3 結(jié)束語

本文根據(jù)所選用的嵌入式系統(tǒng)的特點，概述了ppcboot的啟動流程，對Mpc823e下的ppcboot體系進行了介紹，并針對自己的開發(fā)板，詳細(xì)的說明了如何開發(fā)適應(yīng)自己系統(tǒng)的ppcboot。代碼已通過了系統(tǒng)的調(diào)試，成功的引導(dǎo)了linux內(nèi)核，達到設(shè)計的目的。

本文作者的創(chuàng)新點是：在分析嵌入式系統(tǒng)在Linux下的引導(dǎo)程序工作流程和ppcboot源代碼基礎(chǔ)上，開發(fā)了特定的、適合本文系統(tǒng)硬件的引導(dǎo)程序。參考ppcboot中支持RPLite主板的相關(guān)代碼，給出了將ppcboot移植到本文所使用的HD823e主板的修改方案。

參考文獻

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