新手手记：一步一步教你在skyeye上运行uboot

faif 发表于 2005-1-7 06:59:10

新手手记：一步一步教你在skyeye上运行uboot
by faif

1. 简介

skyeye是一个很好的，基于各种ARM系列CPU的，SOC和主板级的模拟器。uboot是一个可以在各种cpu（arm，mips，powerpc）的主板上运行的引导程序，相当于PC机的BIOS但是又远远的强于普通的BIOS，比如支持网络引导，引导各种内核，甚至一个简单的shell，等等。他们两个都是基于GPL的开源自由软件。

这篇文章教你怎样在最少量的修改代码的情况下，用skyeye模拟EP7312并在上面运行uboot，给接触嵌入系统的新手一个感性的认识。

2. 建立开发环境

2.1 skyeye模拟器的安装

开发环境是建立在Linux上的。首先下载安装skyeyes-0.8.5.1的源代码包，解压，按照里面的readme安装，注意你的linux要有gtk的支持。安装的时候要以root的身份。在各种linux发行版下的安装注意事项参照论坛的相关帖子。安装成功以后，把skyeye的目标目录加入你的路径，这样你就可以在任何目录下执行skyeye模拟器了。

2.2 交叉编译器的安装

交叉编译器是运行在主机上编译另外一种体系结构的编译器。比如，我的主机是linux在x86上，我现在要编译基于ARM的代码，所以我就不能用普通的编译器而需要交叉编译器。我曾经试过自己从gcc的源代码构建交叉编译器，很麻烦和耗时。uboot的作者同样也开发了一个很好的交叉编译器叫ELDK（Embedded linux development kit）。我就使用这个，当然你也可以使用其他嵌入式公司提供的。你可以从以下的网址查看提供ELDK的镜像:

ELDK Availability: http://www.denx.de/twiki/bin/view/DULG/ELDKAvailability

ELDK有三个版本分别编译MIPS，PPC和ARM。我从下面的镜像下载了基于ARM的交叉编译器：

http://sunsite.utk.edu/ftp/pub/linux/eldk/3.1/arm-linux-x86/iso/

文件为"arm-2004-11-09.iso"，它支持ARM7, ARM9, XScale, AT91RM9200 and other ARM based systems。

安装交叉编译器，我将交叉编译器安装到自己的目录“/opt/x86-arm/”里面：
/mnt/cdrom/install -d /opt/x86-arm/

等待安装结束以后设置好用户环境：

export PATH="${PATH}:/opt/x86-arm/usr/bin:/opt/x86-arm/bin"
export CROSS_COMPILE=arm-linux-

这样你在任何目录也可以访问交叉编译器了。

测试：

arm-linux-gcc -o testarm test.c
file testarm
testarm: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (ARM), for GNU/Linux 2.2.5, dynamically linked (uses shared libs), not stripped.

说明你编译好的文件是ARM上的代码了。你可以用arm-linux-gcc来编译你的文件了。

3. 修改Uboot

从uboot的网站上可以下载到最新的uboot源代码，你可以从以下的网址下载

http://u-boot.sourceforge.net/
ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/

uboot的源码结构清晰，注释详细，是学习嵌入系统的很好的例子。我下载的是最新的U-Boot-1.1.2。因为我们要模拟EP7312的芯片，而uboot已经支持一个基于EP7312的板子了，所以我们只要对uboot里面有关EP7312的板子的配置略作修改就可以了。uboot里面有关主板的配置文件都在"include/configs/<board_name>.h"下，所以我们找到include/configs/ep7312.h，对它进行修改。

找到
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1
改为
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 0

找到
#define CONFIG_COMMANDS (CONFIG_CMD_DFL | CFG_CMD_JFFS2)
改为
#define CONFIG_COMMANDS (CONFIG_CMD_DFL) /*Skyeye doesn't have jffs2*/

然后回到uboot的根目录下，配置，编译：

make ep7312_config
make all

等待结束以后我们会发现u-boot.bin和u-boot两个文件，其中u-boot.bin是raw的二进制文件。u-boot是ELF格式的。

4. 配置skyeye，并运行uboot

首先，新建一个目录代表你的EP7312的主板。这样也可以保持文件的清洁和有序。

mkdir board01

将你刚才编译成功的u-boot.bin拷贝到这个目录下来。skyeye支持raw binary和ELF的格式，这里我们用raw binary的格式。

编辑skyeye.conf，这个文件是用来配置主板的，详细说明见skyeye的相关文档。我的skyeye.conf如下：

#skyeye config file for uboot
cpu: arm720t
mach: ep7312

mem_bank: map=I, type=RW, addr=0x80000000, size=0x00010000

#skyeye for uboot flash 16M bank 1
mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x01000000, file=./u-boot.bin,boot=yes

#skyeye for uboot sdram 16m bank 1
mem_bank: map=M, type=RW, addr=0xc0000000, size=0x01000000

注意这里的内存的地址和容量的分配都是根据uboot里面的ep7312的配置文件调整的。这样也可以是我们对uboot的代码修改做到最小。

这时候你的skyeye-ep7312主板就配置好了。你可以试着运行了。在你现在的目录下打入：
skyeye

然后在skyeye的界面下打入：

target sim
run

这时候你可以看到uboot的启动界面，和提示符，如果你键入“hlep”，可以查看所有uboot支持的命令，键入“version”可以查看当前uboot的版本，等等。

5. 进一步的工作

由于本文是最基本的介绍性的一步一步的指导。有很多工作还要去尝试。比如：

× 由于现在skyeye还不支持flash内存，所以我们是不是可以修改uboot上ep7312相对flash的代码来临时满足我们的需要，不然的话，对于在uboot上面的环境参数的设置，我们只能去修改源码里面的缺省参数。

× Uboot支持8019AS的以太网控制器，skyeye也支持了这个硬件的模拟，我们要进一步的使uboot的网络也在skyeye上用起来？

× 对于模拟flash的开发也可以用uboot来测试。uboot里面各种板子有大量的flash驱动程序。

还望各位高手指教，我进一步修改和提高。

halfyear 发表于 2005-1-7 11:47:36

好文！
感谢faif为新手们贡献这样具有指导意义的 Step by Step！
应该收入“本版精华”

AlanZoo 发表于 2005-1-8 23:41:23

写得很好!
我按照这篇文章运行uboot成功.
多谢faif的分享!

johmson80 发表于 2005-1-12 10:09:43

请教楼主，我用cross-2.95.3交叉编译工具，make 时出现
make: Entering directory `/opt/u-boot-1.1.2/examples'
/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc -g-Os -fno-strict-aliasing-fno-common -ffixed-r8 -mshort-load-bytes -msoft-float -D__KERNEL__ -DTEXT_BASE=0xc0f80000 -I/opt/u-boot-1.1.2/include -fno-builtin -ffreestanding -nostdinc -isystem /usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3/include -pipe-DCONFIG_ARM -D__ARM__ -mapcs-32 -march=armv4 -mtune=arm7tdmi -Wall -Wstrict-prototypes -g-Os
-fno-strict-aliasing-fno-common -ffixed-r8 -mshort-load-bytes -msoft-float -D__KERNEL__ -DTEXT_BASE=0xc0f80000 -I/opt/u-boot-1.1.2/include -fno-builtin -ffreestanding -nostdinc -isystem /usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3/include -pipe-DCONFIG_ARM -D__ARM__ -mapcs-32 -march=armv4 -mtune=arm7tdmi -I.. -Bstatic -T /opt/u-boot-1.1.2/board/ep7312/u-boot.lds -Ttext 0xc0f80000 hello_world.c -o hello_world
/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/bin/ld: cannot find -lfloat
collect2: ld returned 1 exit status
arm-linux-gcc: file path prefix `static' never used
make: *** Error 1
make: Leaving directory `/opt/u-boot-1.1.2/examples'
make: *** Error 2

该如何解决啊？ thanks

faif 发表于 2005-1-13 00:24:12

有关“cannot find -lfloat ” 的问题比较常见了，是你的交叉编译器出了问题。在构建glibc的时候没有soft float的库，“-msoft-float"要求有这个库。

看你好像用的是uclinux提供的arm交叉编译器，察看一下版本是多少：

arm-linux-gcc -v

建议你使用本文建议的编译器：ELDK
ELDK基于，gcc3.3.3，并一直被u-boot的作者开发和维护，是个很好的交叉编译器，交叉编译linuxkernel也没有问题，建议使用。

q1a1z1 发表于 2005-1-21 16:29:33

ELDK安装后编译u-boot-1.1.2出问题，帮忙看一下

make ep7312_config后
执行make all 出现如下
arm-linux-gcc -v 显示3.3.3

1-20 02:31:02 > 2005-01-18 21:05:37.346299)
make: `.depend' is up to date.
make: warning:Clock skew detected.Your build may be incomplete.
make: Leaving directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/examples'
make: Entering directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/post'
make: *** Warning: File `.depend' has modification time in the future (2005-
1-20 02:31:02 > 2005-01-18 21:05:37.699424)
make: `.depend' is up to date.
make: warning:Clock skew detected.Your build may be incomplete.
make: Leaving directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/post'
make: Entering directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/post/cpu'
make: *** Warning: File `.depend' has modification time in the future (2005-
1-20 02:31:02 > 2005-01-18 21:05:38.178668)
make: `.depend' is up to date.
make: warning:Clock skew detected.Your build may be incomplete.
make: Leaving directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/post/cpu'
make -C tools all
make: Entering directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/tools'
make: *** Warning: File `.depend' has modification time in the future (2005-
1-20 02:31:02 > 2005-01-18 21:05:39.616658)
make: *** No rule to make target `/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/egcs-2.
1.66/include/stddef.h', needed by `img2srec.o'.Stop.
make: Leaving directory `/home/llf/u-boot-1.1.2/tools'

q1a1z1 发表于 2005-1-21 16:31:35

最后一句

make: *** Error 2

白雪皑皑 发表于 2005-1-22 20:49:25

好文！按照楼主所说的把u－boot在skyeye上运行起来了，但现在有个问题，我想通过skyeye来读u-boot的源码（这应该是skyeye的初衷之一吧），应该怎么做呢？但直接编译出来的u-boot好像设不了断点，是不是没有调试信息啊？要是带上调试信息应该怎么该呢？新手，请指教，谢谢！

faif 发表于 2005-1-24 19:15:08

to: q1a1z1
"/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/egcs-2.1.66/include/stddef.h"

It looks you header file is not cross-compiler header file. I doubt if your cross-compiler configuration is right. u-boot should not use any header files from host.

to: 白雪皑皑

I have not tried to use skyeye-gdb to debug U-boot yet. When I have time, I will try then discuss with you. The other old hand may give you suggestions. :)

白雪皑皑 发表于 2005-1-24 19:56:06

I have added -g option in Makefile, and made out an u-boot file, but I still can not read the code in the skyeye:oops:

gulite 发表于 2005-1-27 10:09:03

我按照楼主的介绍，step by step安装了ELDK，但在make all时还是出现“cannot find -lfloat ”错误。

不知道问题在哪里？

有关“cannot find -lfloat ” 的问题比较常见了，是你的交叉编译器出了问题。在构建glibc的时候没有soft float的库，“-msoft-float"要求有这个库。

看你好像用的是uclinux提供的arm交叉编译器，察看一下版本是多少：

arm-linux-gcc -v

建议你使用本文建议的编译器：ELDK
ELDK基于，gcc3.3.3，并一直被u-boot的作者开发和维护，是个很好的交叉编译器，交叉编译linuxkernel也没有问题，建议使用。

faif 发表于 2005-2-4 23:24:32

我按照楼主的介绍，step by step安装了ELDK，但在make all时还是出现“cannot find -lfloat ”错误。
...

I am not sure then, Please sign up u-boot mailing list and email to ask. the people there are very helpful:

http://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/u-boot-users

halfyear 发表于 2005-2-5 09:09:28

但直接编译出来的u-boot好像设不了断点，是不是没有调试信息啊？要是带上调试信息应该怎么该呢？

编译完u-boot后，在u-boot顶层目录下生成了三个文件
-rwxrwxr-x 1 ywc    ywc    418447 Feb5 08:45 u-boot
-rwxrwxr-x 1 ywc    ywc    108920 Feb5 08:45 u-boot.bin
-rwxrwxr-x 1 ywc    ywc    326850 Feb5 08:45 u-boot.srec
其中u-boot是带调试信息的。
u-boot:    ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1, statically linked, not stripped
u-boot.bin:data
u-boot.srec: Motorola S-Record; binary data in text format

修改
#skyeye for uboot flash 16M bank 1
mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x01000000, file=./u-boot.bin,boot=yes
为
#skyeye for uboot flash 16M bank 1
mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x01000000, file=./u-boot, boot=yes

白雪皑皑 发表于 2005-2-6 12:38:29

修改
#skyeye for uboot flash 16M bank 1
mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x01000000, file=./u-boot.bin,boot=yes
为
#skyeye for uboot flash 16M bank 1
mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x01000000, file=./u-boot, boot=yes

我就是这么做的啊 :oops:

有人成功的在skyeye上对u-boot进行debug了么？现在放假在家，没办法试验：（

cracking 发表于 2005-2-15 09:29:54

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