1. U-boot與linux的關系是什麼給個詳細點的說明
uboot 是 Universal BootLoad 。一個就算是「通用」的啟動代碼載入器。
Linux 本身不能自己把自己讀取到內存中並且運行，所以他需要一個 loader （載入器）讀入內存並且運行。
uboot 類似台式機的 BIOS + grub 啟動 Linux 的組合。
嵌入式系統因為構造很特殊，所以他的系統啟動一般都是要在 nor flash （不是我們常見的 NAND flash 存儲器，NOR flash 可以直接運行程序，NAND 不能直接運行程序，需要讀取到內存運行，和 BIOS 很類似，nor flash 成本很高）。這個前期啟動需要做一些初始化工作，以及因為環境限制，程序運行有很大的功能限制。這使得原本就不支持自己啟動的 Linux 內核更需要一個 loader 來提供前期的准備，這就是 bootloader 的主要用處。
uboot 就是針對某個嵌入式環境特別編譯特別准備的一級引導程序。用來初始化環境，並且讀取啟動 Linux 內核的東西。
當然一個在 Linux 內核啟動之前就啟動的 bootloader 不光有這些功能。不過主要的用處就是啟動它後面的系統，不光是 Linux ，WinCE 也需要這么一個東西的。
2. 怎樣移植u-boot和linux到s3c2440開發板
uboot最主要的功能就是能夠引導內核啟動。本文就介紹如何實現該功能，並組成一個最簡單的系統，這不僅要移植uboot，還要移植linux內核及創建一個根文件系統。
首先我們對nandflash進行分區，規劃好每個文件存放在nandflash的位置。下面是nandflash的分區：
第0分區：0x000000000000-0x000000080000為uboot區
第1分區：0x000000080000-0x000000100000為參數區
第2分區：0x000000200000-0x000000600000為linux內核區
第3分區：0x000000800000-0x000001000000為根文件系統區
規劃好分區後，我們就可以依次完成uboot的移植，linux內核的移植，及創建一個根文件系統。我們選擇cramfs作為根文件系統。
一、uboot移植
1．修改機器碼，要保證uboot與linux內核的機器碼一致，這樣才能啟動內核。
修改board/samsung/zhaocj2440/zhaocj2440.c文件中的第116行內容，把SMDK2410改為SMDK2440，即：
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2440;
因為我們的uboot移植是以uboot自帶的SMDK2440開發板為模板的，所以我們還是按照SMDK2440的機器碼來移
植，MACH_TYPE_SMDK2440的具體數值在arch/arm/include/asm/mach-types.h文件的第1013行已有定
義：
#define MACH_TYPE_SMDK2440 1008
2．添加bootcmd和bootargs參數。其中bootcmd是為了引導內核，而bootargs是為了在載入根文件系統時，給根文件系統傳遞必要的參數。
可以有兩種方法來設置這兩個參數：
第一種方法是在uboot的提示符下直接設置bootcmd和bootargs這兩個參數：
ZHAOCJ2440 # setenv bootcmd ' nand read 31000000 200000 400000; bootm 31000000 '
ZHAOCJ2440 # setenv bootargs ' root=/dev/mtdblock3 ro noinitrd
init=/linuxrc console=ttySAC , 115200 rootfstype=cramfs mem=64M'
ZHAOCJ2440 # saveenv
在這里bootcmd的含義是從nandflash中讀取kernel，然後利用命令bootm啟動。bootargs的含義是在
nandflash中的第3個分區內存放著根文件系統，它的格式是cramfs。最後還要應用saveenv命令來保存這兩個變數。這時，如果你在提示符
下敲入printenv命令，則會看到uboot的環境參數多了兩項，如：
bootargs=root=/dev/mtdblock3 ro noinitrd init=/linuxrc console=ttySAC,115200 rootfstype=cramfs mem=64M
bootcmd=nand read 31000000 200000 400000 ; bootm 31000000
第二種方法是在include/configs/zhaocj2440.h內定義CONFIG_BOOTARGS和CONFIG_BOOTCOMMAND這兩個宏定義：
#define CONFIG_BOOTARGS " root=/dev/mtdblock3 ro noinitrd init=/linuxrc console=ttySAC , 115200 rootfstype=cramfs mem=64M"
#define CONFIG_BOOTCOMMAND " nand read 31000000 200000 400000 ; bootm 31000000"
3．把移植好的uboot燒寫到nandflash中的0x00000000至0x000000080000內。
二、linux內核移植
這里我們實現的是最簡單的移植，即能夠啟動即可。
1．在下列網址下載linux內核，linux-3.4.6.tar.bz2
www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/
解壓到當前目錄：
tar -xvjf linux-3.4.6.tar.bz2
2．修改主目錄下的Makefile文件，第195行和第196行改寫為：
ARCH ?=arm
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
3．添加機器碼，使uboot與linux機器碼一致，並改變內核時鍾
在arch/arm/tools/mach-types文件的第207行添加下列代碼：
smdk2440 MACH_SMDK2440 SMDK2440 1008
在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-smdk2440.c文件內
第165行中的16934400改為12000000，即
s3c24xx_init_clocks(12000000);
第178行中的S3C2440改為SMDK2440，即
MACHINE_START(SMDK2440,"SMDK2440")
4．修改內核中的分區，使其與我們事先定義的分區一致
在arch/arm/mach-s3c24xx/common-smdk.c文件內
第111行中的smdk_default_nand_part結構體改為：
static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[ ] = {
[0]= {
.name = "UBoot",
.size = SZ_512K,
.offset = 0,
},
[1]= {
.name = "Para",
.offset= SZ_512K,
.size = SZ_512K,
},
[2]= {
.name = "Kernel",
.offset= SZ_2M,
.size = SZ_4M,
},
[3]= {
.name = "rootfs",
.offset = SZ_8M,
.size = SZ_8M,
}
};
5．改變內核的ECC類型
在drivers/mtd/nand/s3c2410.c文件內
第846行中的NAND_ECC_SOFT改為NAND_ECC_NONE，即：
chip->ecc.mode = NAND_ECC_NONE;
此處如果不改，雖然能夠啟動linux內核，但無法載入根文件系統。
6．編譯內核
退回到linux-3.4.6的根目錄下，復制配置文件：
cp arch/arm/configs/s3c2410_defconfig .config
使用menuconfig來配置內核：
make menuconfig
在KernelFeatures下選上兩項內容，即
Kernel Features --->
[*]Use the ARM EABI to compile the kernel
[*]Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTAL)
如果不選擇這兩項，則在內核啟動完，掛載根文件系統時會出現kernel panic:attempted to kill init的錯誤。
menuconfig的其他內容可以不需要改變，選擇默認即可。
最後執行下面兩個命令：
make clean
make zImage
等待一段時間後，在arch/arm/boot/目錄下會生成zImage文件。
7．製作內核鏡像
在上一步雖然我們已經生成了zImage文件，但它還不能被uboot正確引導，我們還需要給zImage文件加上64個位元組的數據頭，這部分內容
包括CPU架構（A）、操作系統（O）、鏡像類型（T）、壓縮類型（C）、鏡像名稱（n）、鏡像載入地址（a）、鏡像入口（e）、源文件（d）。只有加上
這些內容uboot才能正確引導內核。
mkimage工具就是uboot用來製作完成上述內容的工具。編譯過uboot後，會在tools目錄下生成mkimage。為了更方便地應用該工具，我們需要完成下列操作，進入tools目錄，以根用戶的身份執行下列命令：
cp mkimage /usr/bin
chmod 777 /usr/bin/mkimage
進入linux-3.4.6目錄下的arch/arm/boot/目錄，執行下列命令：
mkimage -n 'linux' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x31000000 -e 0x31000040 -d zImage uImage.img
uImage.img為最終我們需要燒寫到nandflash中的文件。在這里，我們是把鏡像載入到內存0x31000000地址內的。
8．最後，我們把uImage.img文件燒寫到nandflash中的0x200000至0x600000中。
3. ubootlinux
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/opt/buildroot-gcc342/bin/mipsel-linux-as
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濡傛灉瀛樺湪錛屾垜鐪嬬綉涓婃湁浜哄湪璇達細鏄鍥犱負緋葷粺鏄64浣嶇殑錛岃岀紪璇戝櫒鏄32浣嶇殑錛屼笉鍏煎廣備綘鎹涓32浣嶇郴緇熻瘯璇曘
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4. uboot如何啟動內核
1.uboot啟動內核的代碼縮減如下：
Uboot 1.16/lib_arm/board.c中start_armboot()函數調用/common/main.c中main_loop()函數，在main_loop()中有uboot啟動內核的代碼：
s = getenv ("bootcmd");
debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s :"<UNDEFINED>");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay))
{
run_command(s, 0);
}
2.假設bootcmd = nandread.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0
<1> nandread.jffs2 0x30007FC0 kernel
從nand讀出內核：
從哪裡讀？ ：kernel分區
讀到哪裡去？：0x30007FC0
何為分區？
簡單的說就是將nand劃分為幾個區域，一般如下：
bootloader->params->kernel->root
這些分區劃分穗余在/include/configs/100ask24x0.h中寫死的：
#define MTDPARTS_DEFAULT"mtdparts=nandflash0:256k@0(bootloader)," \
"128k(params)," \
"2m(kernel)," \
"-(root)"
進入uboot執行mtd ,可以查看已有分區:
# name 大小 在nand上的猜褲滾起始地址
0 bootloader 0x00040000 0x00000000
1 params 0x00020000 0x00040000
2 kernel 0x00200000 0x00060000
3 root 0xfda00000 0x00260000
上面的nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel等價於：
nand read.jffs20x30007FC0 0x00060000 0x00200000
註：read.jffs2並不是指定特定的格式，僅表示不需要塊/頁對齊,所以kernel的分區大小可以隨意定。純岩
<2> bootm0x30007FC0
關鍵函數do_bootm()
flash上存的內核：uImage
uImage =頭部+真正的內核
頭部的定義如下：
typedef struct image_header {
uint32_t ih_magic;
uint32_t ih_hcrc;
uint32_t ih_time;
uint32_t ih_size;
uint32_t ih_load;
uint32_t ih_ep;
uint32_t ih_dcrc;
uint8_t ih_os;
uint8_t ih_arch;
uint8_t ih_type;
uint8_t ih_comp;
uint8_t ih_name[IH_NMLEN];
} image_header_t;
我們需要關心：
uint32_t ih_load;
uint32_t ih_ep;
ih_load是載入地址，即內核運行是應該位於的地方
ih_ep是入口地址，即內核的入口地址
這與uboot類似，uboot的載入地址是TEXT_BASE = 0x33F80000；入口地址是start.S中的_start。
從nand讀出來的內核可以放在ram中的任意地方，如0x31000000，0x32000000等等，只要它不破壞uboot所佔用的內存空間就可以
既然設定好了載入地址和入口地址,為什麼內核還能隨意放？
因為uImage有一個頭部！頭部里有載入地址和入口地址，當我們用bootm xxx時，
do_bootm先去讀uImage的頭部以獲取該uImage的載入地址和入口地址，當發現該uImage目前所處的內存地址不等於它的載入地址時，會將uImage移動到它的載入地址上，代碼中體現如下：
uboot 1.16/common/cmd_bootm.c中的bootm_load_os()函數
case IH_COMP_NONE:：
if (load != image_start)
{
memmove_wd((void *)load, (void *)image_start, image_len, CHUNKSZ);
}
另外，當內核正好處於頭部指定的載入地址，便不用uboot的do_bootm函數來幫我們搬運內核了，可以縮短啟動時間。這就是為什麼我們一般都下載uImage到0x30007FC0的原因。
內核載入地址是0x30008000，而頭部的大小64個位元組，將內核拷貝到0x30007FC0，加上頭部的64個位元組，內核正好位於0x30008000處。
總結bootm做了什麼：
1.讀取頭部
2.將內核移動到載入地址
3.啟動內核
具體如何啟動內核？
使用在/lib_arm/bootm.c定義的do_bootm_linux()，我們已經知道入口地址，只需跳到入口地址就可以啟動linux內核了，在這之前需要做一件事———— uboot傳遞參數(啟動參數)給內核。
啟動代碼在do_bootm_linux()函數：
void (*theKernel)(int zero, int arch,uint params); //定義函數指針theKernel
theKernel = (void (*)(int, int, uint))images->ep; //先是將入口地址賦值給theKernel
theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params); //然後是調用thekernel，以0，bd->bi_arch_number，bd->bi_boot_params為參數
下面分析這三個參數：
1. 0—相當於mov，ro #0
2.bd->bi_arch_number：uboot機器碼，這個在/board/100ask24x0.c設置:gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440，MACH_TYPE_S3C2440在/arch/arm/asm/mach-types.h定義：362,內核機器碼和uboot機器碼必須一致才能啟動內核
2. bd->bi_boot_parmas--- 啟動參數地址
也是在在/board/100ask24x0.c設置:gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;
啟動參數(tag)在哪裡設置？
在lib_arm/armlinux.c設置：
setup_start_tag (bd);
setup_revision_tag (parmas);
setup_memory_tags (bd);
setup_commandline_tag (bd, commandline);
setup_initrd_tag (bd, images->rd_start, images->rd_end);
setup_videolfb_tag ((gd_t *) gd);
setup_end_tag (bd);
每一個啟動參數對應一個tag結構體，所謂的設置傳遞參數其實就是初始化這些tag的值，想了解這個結構體以及這些tag的值是如何設置的請看嵌入式Linux應用開發完全手冊的uboot章節
我們來看setup_start_tag(bd)函數：
static void setup_start_tag (bd_t *bd)
{
params = (struct tag *) bd->bi_boot_params;
params->hdr.tag = ATAG_CORE;
params->hdr.size = tag_size(tag_core);
params->u.core.flags = 0;
params->u.core.pagesize = 0;
params->u.core.rootdev = 0;
params = tag_next (params);
}
再看setup_commandline_tag (bd , commandline)：
static void setup_commandline_tag (bd_t *bd, char*commandline)
{
// commandline就是我們的bootargs
char *p;
if (!commandline)
return;
for (p = commandline; *p == ' '; p++);
if (*p == '\0')
return;
params->hdr.tag = ATAG_CMDLINE;
params->hdr.size =
(sizeof(struct tag_header) + strlen (p) + 1 + 4) >> 2;
strcpy (params->u.cmdline.cmdline, p);
params = tag_next (params);
}
內核啟動時會讀取這些tag(參數)並跳轉啟動。
更多uboot啟動內核的細節觀看畢業班視頻自己寫uboot。