2.移植uboot-添加2440单板,并实现NOR、NAND启动
- 上章分析了uboot启动流程后,接下来便来配置新的单板，实现nor、nand启动
1.首先在uboot里新建单板2440
1.1将2410的单板文件夹拷贝成2440:
cd board/samsung/ cp smdk2410 smdk2440 -rf //拷贝文件夹,
然后将smdk2440下的smdk2410.c改为smdk2440.c,以及修改更改好的Makefile
1.2 将2410的头文件拷贝成2440:
cd ../../include/configs/
cp smdk2410.h smdk2440.h
2.新建后,还需要修改boards.cfg,使uboot支持2440单板:
仿照
smdk2410 arm arm920t – samsung s3c24x0
添加：
smdk2440 arm arm920t – samsung s3c24x0
添加后,就能够使用make smdk2440_config命令.
(该命令便会调用include/configs/smdk2440.h和board/samsung/smdk2440里的文件来配置uboot)
3.修改uboot系统时钟
在start.S里,uboot只设置了CLKDIVN寄存器
而2440的系统时钟需要设置两个寄存器:MPLLDIVN(设置FCLK频率)、CLKDIVN(设置分频比例),且还要设为异步模式
所以将:
ldr r0, =CLKDIVN mov r1, #3 str r1, [r0]
改为:
#define S3C2440_MPLL_400MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x01)) //设置FCLK=400MHZ #define MPLLCON 0x4C000004 //设置FCLK频率
ldr r0,=0x4C000014 mov r1,#5 /*FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8 (400M:100M:50M)*/ str r1,[r0] mrc p15, 0, r1, c1, c0 /* 读出控制寄存器 */ orr r1, r1, #0xc0000000 /* 设置为“asynchronous bus mode” */ mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 写入控制寄存器 */ ldr r0,=MPLLCON ldr r1,=S3C2440_MPLL_400MHZ str r1,[r0]
并修改board\samsung\smdk2440\Smdk2440.c里的board_early_init_f()函数,屏蔽对MPLLDIVN, LOCKTIME寄存器的设置(该函数被start.S->board_init_f()调用)
4.烧写到NOR上,测试
烧写测试时,由于新的uboot较大,可以使用nor上的旧uboot,通过DNW烧写新的uboot到nor上面.
步骤:
usb 1 30000000 //使用usb下载到SDRAM上,1表示一直下载,直到完成 //然后打开DNW,传输新的uboot.bin给usb protect off all //关闭nor的写保护 erase 0 7FFFF //擦除nor上的 0~7FFFF地址内容, 7FFF=512kb,要大于新的uboot.bin才行 cp.b 30000000 0 80000 //将SDRAM上的新的uboot.bin，拷贝到nor上
烧写完成后,重启,通过JTAG调试的读地址命令, 判断是否与新uboot文件一致
使用JTAG调试时,发现向0x30000000地址上写值出错
5.接下来便修改bank寄存器
将board\samsung\smdk2440\lowlevel_init.S里SMRDATA符号下:
SMRDATA: .word (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28)) .word ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) .word ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) .word ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) .word ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) .word ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) .word ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) .word ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) .word ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) .word ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT) .word 0x32 .word 0x30 .word 0x30
改为:
SMRDATA: .long 0x22011110; //BWSCON .long 0x00000700; //BANKCON0 .long 0x00000700; //BANKCON1 .long 0x00000700; //BANKCON2 .long 0x00000700; //BANKCON3 .long 0x00000700; //BANKCON4 .long 0x00000700; //BANKCON5 .long 0x00018005; //BANKCON6 .long 0x00018005; //BANKCON7 .long 0x008C04F4; //REFRESH .long 0x000000B1; //BANKSIZE .long 0x00000030; //MRSRB6 .long 0x00000030; //MRSRB7
6.重新编译烧写uboot,发现串口已有数据,但是乱码：
6.1进入arch\arm\cpu\arm920t\s3c24x0\Speed.c下的get_HCLK ()函数:
由于我们没有配置CONFIG_S3C2440宏,所以uboot获取HCLK时钟设置波特率时,用的是CONFIG_S3C2410宏的方法
搜索CONFIG_S3C2410宏,找到位于smdk2440.h:
然后将smdk2440.h的CONFIG_S3C2410宏 改为: CONFIG_S3C2440宏
6.2编译测试
make时,发现以下几个error:
进入drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c 的72行:
其中nand是一个s3c2410_nand结构体:
该结构体如下所示:
从上图可以看出,只有定义了CONFIG_S3C2410宏,才能得到该结构体,而我们6.1小节里,使用的是CONFIG_S3C2440宏。
且上面的s3c2410_nand结构体和s3c2440_nand结构体的差别也很大,修改s3c2410_nand.c会很麻烦
6.3所以就直接去掉该文件,不让编译器编译即可,步骤如下所示:
1)直接进入s3c2410_nand.c的目录,打开Makefile:
如上图所示,需要去掉CONFIG_NAND_S3C2410宏定义才行
2)搜索CONFIG_NAND_S3C2410宏,位于include/configs/smdk2440.h:
如上图所示,我们直接来屏蔽CONFIG_CMD_NAND宏即可,因为该宏下的#ifdef,都是与2410相关的
3)屏蔽include/configs/smdk2440.h下的CONFIG_CMD_NAND宏定义
重新烧写进norflash,打印如下图所示:
发现无乱码了,表示nor启动成功,其中Flash: *** failed ***表示不支持norflash,因为我们只实现了重定位,并没有对nor实现写擦除等命令。
7.接下来便修改uboot,实现NAND启动
新的uboot链接地址位于0,且在arm-linux-ld时加了“-pie”选项, 使得u-boot.bin里多了”*(.rel*)”, “*(.dynsym)”,从而程序非常大,不利于从NAND启动(重定位之前的启动代码应该少于4K).
所以接下来修改代码,并取消”-pie”选项.
7.1去掉 “-pie”选项
使用grep “\-pie” * -nR找到:
arch/arm/config.mk:75:LDFLAGS_u-boot += -pie // LDFLAGS: arm-linux-ld的参数
所以屏蔽arch/arm/config.mk文件的“LDFLAGS_u-boot += -pie”这行即可
7.2参考之前自制uboot使用的start.S, init.c来修改uboot代码
1)将以前写uboot里的init.c放入board/samsung/smdk2440目录, 并检查是否有同名函数名,若函数只在同文件使用,则添加static.并修改Makefile
2)修改include/configs/smdk2440.h文件
将CONFIG_SYS_TEXT_BASE宏改为0x33f00000,也就是uboot重定位后的位置, 这里留了1MB空间供给uboot重定位(在反汇编中看到,代码真正总大小为700多KB(包括了bss段))
3)修改arch/arm/cpu/arm920t/start.S,更改重定位代码
由于nand启动时,2440未初始化之前只有前4K可读写,所以将重定位代码放在start.S的cpu_init_crit(初始化SDRAM)段后面
添加以下带红色的字段:
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_crit
#endif
/*重定位 */
ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) //等于0x30000f80
bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
mov r0,#0 //r0->src
ldr r1,_TEXT_BASE //_TEXT_BASE : 0x33f00000
ldr r2,_bss_start_ofs // _bss_start_ofs: __bss_start – _start (有效代码大小)
bl copy_code_to_sdram //复制代码到SDRAM连接地址dest上(参考自制uboot章节)
bl clear_bss //清除bss段(参考自制uboot章节)
ldr pc,=call_board_init_f //绝对跳转,跳到SDRAM上执行
call_board_init_f:
ldr r0,=0x00000000
bl board_init_f
上面的_TEXT_BASE,在start.S靠前处定义:
由于它位于靠前处,保证了_TEXT_BASE存在前4k空间里,若直接使用ldr r1,=CONFIG_SYS_TEXT_BASE,编译器可能会将这个宏定义放在SDRAM上,则会出错
由于重定位写在前面了,所以删除start.S后面的relocate_code重定位段,清除BSS段
7.3修改board_init_f()函数(位于arch/arm/lib/board.c)
1)
本节添加的uboot重定位是直接以基地址0x33F00000开始的, 在上一章分析出,board_init_f()函数划分uboot重定位所在区域时,是通过动态划分的.
所以修改board_init_f()函数的第113行:
/* * reserve memory for U-Boot code, data & bss * round down to next 4 kB limit */ //addr -= gd->mon_len; //屏蔽该行 //addr &= ~(4096 - 1); //屏蔽该行 addr=CONFIG_SYS_TEXT_BASE; //0x33f00000,添加该行
2)
在上一章分析出,board_init_f()最后会调用relocate_code()重定位代码
所以将函数board_init_f()函数里面的relocate_code()去掉(不需要再次重定位)
3)
在上一章分析出, uboot第二阶段函数board_init_r(gd_t *gd, ulong dest_addr)需要用到board_init_f()的id值和uboot重定位地址,所以修改board_init_f()函数
在该函数末尾,添加:
void board_init_f(ulong bootflag) { ... ... call_board_init_r(id,addr, addr_sp); //添加该行, call_board_init_r会在start.S定义 }
并修改start.S的调用board_init_r位置处,添加以下带红色的字段:
call_board_init_f:
ldr r0,=0x00000000
bl board_init_f //返回指针id的地址, r0=id;
.globl call_board_init_r //声明call_board_init_r会被其它文件调用
call_board_init_r:
mov sp,r2 //设置最终的sp栈,之前的栈太低,若uboot调用函数太多就会溢出
bl board_init_r //r0=id r1=addr (uboot重定位地址),进入uboot第二阶段
然后在include/common.h中添加call_board_init_r()声明:
void call_board_init_r (gd_t *, ulong, ulong) __attribute__ ((noreturn)); // noreturn:表示无返回值
7.4修改链接脚本
把start.S, init.c(实现重定位), lowlevel.S(实现初始化SDRAM)等文件放在最前面
vi arch/arm/cpu/u-boot.lds
添加以下带红色的字段:
. = ALIGN(4);
.text :
{
__image_copy_start = .;
CPUDIR/start.o (.text) //CPUDIR为arch/arm/cpu/arm920t目录
board/samsung/smdk2440/libsmdk2440.o (.text)
*(.text)
}
libsmdk2440.o是将smdk2440单板目录下的所有*.c,*S文件编译后,连接成一个库文件.
8.然后通过旧的uboot,将新的uboot烧写到nand
usb 1 30000000 //先下载到SDRAM上 nand erase 0 0x80000 //擦除512kb,必须大于新的uboot nand write 30000000 0 0x80000 //将SDRAM上的新uboot写入nand中
烧写后,如下图所示:
nand启动便实现完成了,上面的Flash: *** failed *** 是属于uboot第二阶段函数board_init_r()里的代码,表示不支持nor flash,不能实现读,写,擦除等命令
在下章来学习,让uboot支持nor flash、nand flash.