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1、mkv210_image.c的使用演示
裸机程序中的Makefile是把程序的编译和链接过程分开的。实际上真正的项目的Makefile也是这样的,只是平时我们用gcc a.c -o exe这种方式编译时,把编译和链接过程一步完成了,但在内部,编译和链接是分开独立进行的,编译要使用编译器gcc,链接要使用链接器ld。
链接器得到的 led.elf 文件,其实就是我们的可执行程序。如果是在操作系统中,这个led.elf就可以执行了,但是在嵌入式裸机中,我们需要的是可以烧写的镜像文件,因此我们需要以这个led.elf文件为原材料来制作镜像,制作工具是交叉编译工具链中的arm-linux-objcopy。
我们使用arm-linux-objdump工具进行反汇编。反汇编,其实就是把编译后的.elf格式的可执行程序,转换成对应的汇编程序。我们使用反汇编主要是用来学习,见本部分最后一节。
mkv210_image.c这个程序不是在开发板上执行的,而是在主机linux(就是用来执行make对整个项目进行编译的那个机器)中执行的,因此编译这个程序用gcc而不是用arm-linux-gcc。
这个mkv210_image.c文件编译后得到一个可执行程序mkmini210,通过执行mkmini210,可以将led.bin文件加工得到SD卡启动时的裸机镜像文件,即210.bin文件。
2、S5PV210的启动过程
S5PV210启动后先执行内部iROM中的BL0,BL0执行完后会根据OMpin的配置选择一个外部设备来启动。启动方式有很多,我们实际使用的有2个,即usb启动和SD卡启动。
在usb启动时,内部BL0读取到BL1后不做校验,直接从0xd0020010处开始执行,因此usb启动的景象led.bin不需要头信息,我们从usb启动时直接将镜像下载到0xd0020010即可。
从SD启动时,BL0会首先读取SD卡得到完整的镜像(完整指的是led.bin和16字节的头),然后BL0根据实际镜像(指led.bin)计算一个校验和checksum,然后与完整的镜像头部中的checksum比对。如果相同则执行BL1,如果不同则启动失败(会转入执行2st启动,即SD2启动。如果这里已经是2st启动,这里校验不通过就死定了)。(一开始计算出来的之后被存储在头部16字节中),和BL0从sd卡读取出来后重新计算的(可能由SD卡于机械特性出现错误),进行对比)
3、mkv210_image.c的作用:为BL1添加校验头
编译链接时只得到led.bin文件,由led.bin文件得到210.bin文件的过程,是三星S5PV210这个SoC所特有的,因此需要我们自己去完成,为此我们写了mkv210_image.c来完成。
4、代码详解
首先申请一个16KB大小的buffer,然后把所有内容按照各自的位置填充进去,最终把填充好的buffer写入到一个文件(名叫210.bin)就形成了我们想要的镜像。
(1)main函数的两个形参
main函数接收2个形参:argc和argv。argc是用户通过命令行来执行这个程序时,实际传递的参数个数,注意程序本身也算一个参数。argv是一个字符串数组,这个数组中存储的字符串就是一个个的传参。比如我们执行程序时使用“ ./mkx210 led.bin 210.bin ”,则argc = 3,argv[0] = "./mkx210" , argv[1] = led.bin,argv[2] = 210.bin。
(2)glibc读写文件接口
linux中要读取一个文件,可以使用fopen打开文件,fread读取文件,fwrite来写文件,读写完之后fclose关闭文件。这些函数是glibc的库函数,在linux中用man 3 可以查找。
(3)校验和的计算方法
把需要校验的内存中的内容,按照字节为单位进行相加,最终相加的和即为校验和。
/** mkv210_image.c的主要作用就是由usb启动时使用的led.bin制作得到由sd卡启动的镜像210.bin** 本文件来自于友善之臂的裸机教程,据友善之臂的文档中讲述,本文件是一个热心网友提供,在此表示感谢。*/ /* 在BL0阶段,Irom内固化的代码读取nandflash或SD卡前16K的内容,* 并比对前16字节中的校验和(下面的代码就是计算校验和的,但对比是BL0来实现,与此代码无关)是否正确,正确则继续,错误则停止。*/ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h>#define BUFSIZE (16*1024) #define IMG_SIZE (16*1024) #define SPL_HEADER_SIZE 16 //#define SPL_HEADER "S5PC110 HEADER " #define SPL_HEADER "****************"int main (int argc, char *argv[]) {FILE *fp;char *Buf, *a;int BufLen;int nbytes, fileLen;unsigned int checksum, count;int i;// 1. 3个参数if (argc != 3){printf("Usage: %s <source file> <destination file>\n", argv[0]);return -1;}// 2. 分配16K的bufferBufLen = BUFSIZE;Buf = (char *)malloc(BufLen);if (!Buf){printf("Alloc buffer failed!\n");return -1;}memset(Buf, 0x00, BufLen);// 3. 读源bin到buffer// 3.1 打开源binfp = fopen(argv[1], "rb");if( fp == NULL){printf("source file open error\n");free(Buf);return -1;}// 3.2 获取源bin长度fseek(fp, 0L, SEEK_END); // 定位到文件尾fileLen = ftell(fp); // 得到文件长度fseek(fp, 0L, SEEK_SET); // 再次定位到文件头// 3.3 源bin长度不得超过16K-16bytecount = (fileLen < (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE))? fileLen : (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE);// 3.4 buffer[0~15]存放"S5PC110 HEADER "memcpy(&Buf[0], SPL_HEADER, SPL_HEADER_SIZE);// 3.5 读源bin到buffer[16]nbytes = fread(Buf + SPL_HEADER_SIZE, 1, count, fp);if ( nbytes != count ){printf("source file read error\n");free(Buf);fclose(fp);return -1;}fclose(fp);// 4. 计算校验和// 4.1 从第16byte开始统计buffer中共有几个1// 4.1 从第16byte开始计算,把buffer中所有的字节数据加和起来得到的结果a = Buf + SPL_HEADER_SIZE;for(i = 0, checksum = 0; i < IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE; i++)checksum += (0x000000FF) & *a++;// 4.2 将校验和保存在buffer[8~15]a = Buf + 8; // Buf是210.bin的起始地址,+8表示向后位移2个字,也就是说写入到第3个字*( (unsigned int *)a ) = checksum;// 5. 拷贝buffer中的内容到目的bin// 5.1 打开目的binfp = fopen(argv[2], "wb");if (fp == NULL){printf("destination file open error\n");free(Buf);return -1;}// 5.2 将16k的buffer拷贝到目的bin中a = Buf;nbytes = fwrite( a, 1, BufLen, fp);if ( nbytes != BufLen ){printf("destination file write error\n");free(Buf);fclose(fp);return -1;}free(Buf);fclose(fp);return 0; }