史上最全的linuxuboot移植.docx

史上最全的linuxuboot移植.docx

《史上最全的linuxuboot移植.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《史上最全的linuxuboot移植.docx（79页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

史上最全的linuxuboot移植

史上最全的linux-uboot移植

嵌入式Linux之我行——u-boot-2009.08在2440上的移植详解

（一）

嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。

一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。

如有错误之处，谢请指正。

∙共享资源，欢迎转载：

一、移植环境

∙主 机：

VMWare--Fedora9

∙开发板：

Mini2440--64MBNand,Kernel:

2.6.30.4

∙编译器：

arm-linux-gcc-4.3.2.tgz

∙u-boot：

u-boot-2009.08.tar.bz2

二、移植步骤

本次移植的功能特点包括：

∙支持NandFlash读写

∙支持从Nor/NandFlash启动

∙支持CS8900或者DM9000网卡 

∙支持Yaffs文件系统 

∙支持USB下载（还未实现）

1.了解u-boot主要的目录结构和启动流程，如下图。

   u-boot的stage1代码通常放在cpu/xxxx/start.S文件中，他用汇编语言写成；

   u-boot的stage2代码通常放在lib_xxxx/board.c文件中，他用C语言写成。

   各个部分的流程图如下：

2.建立自己的开发板项目并测试编译。

   目前u-boot对很多CPU直接支持，可以查看board目录的一些子目录，如：

board/samsung/目录下就是对三星一些ARM处理器的支持，有smdk2400、smdk2410和smdk6400，但没有2440，所以我们就在这里建立自己的开发板项目。

1）因2440和2410的资源差不多，主频和外设有点差别，所以我们就在board/samsung/下建立自己开发板的项目，取名叫my2440

#tar-jxvfu-boot-2009.08.tar.bz2   //解压源码

#cdu-boot-2009.08/board/samsung/   //进入目录

#mkdirmy2440                       //创建my2440文件夹

2）因2440和2410的资源差不多，所以就以2410项目的代码作为模板，以后再修改

#cp-rfsmdk2410/*my2440/   //将2410下所有的代码复制到2440下

#cdmy2440                  //进入my2440目录

#mvsmdk2410.cmy2440.c     //将my2440下的smdk2410.c改名为my2440.c

#cd../../../                //回到u-boot根目录

#cpinclude/configs/smdk2410.hinclude/configs/my2440.h //建立2440头文件

#geditboard/samsung/my2440/Makefile   //修改my2440下Makefile的编译项，如下：

COBJS    :

=my2440.oflash.o //因在my2440下我们将smdk2410.c改名为my2440.c

3）修改u-boot跟目录下的Makefile文件。

查找到smdk2410_config的地方，在他下面按照smdk2410_config的格式建立my2440_config的编译选项，另外还要指定交叉编译器

#geditMakefile

CROSS_COMPILE?

=arm-linux-       //指定交叉编译器为arm-linux-gcc

smdk2410_config    :

    unconfig  //2410编译选项格式

    @$（MKCONFIG）$（@:

_config=）armarm920tsmdk2410samsungs3c24x0

my2440_config    :

    unconfig    //2440编译选项格式

    @$（MKCONFIG）$（@:

_config=）armarm920t my2440samsungs3c24x0

*说明：

arm   ：

CPU的架构（ARCH）

      arm920t：

CPU的类型

      my2440：

对应在board目录下建立新的开发板项目的目录

      samsung：

新开发板项目目录的上级目录，如直接在board下建立新的开发板项目的目录，则这里就为NULL

      s3c24x0：

CPU型号

*注意：

编译选项格式的第二行要用Tab键开始，否则编译会出错

4）测试编译新建的my2440开发板项目

#makemy2440_config //如果出现Configuringformy2440board...则表示设置正确

#make//编译后在根目录下会出现u-boot.bin文件，则u-boot移植的第一步就算完成了

到此为止，u-boot对自己的my2440开发板还没有任何用处，以上的移植只是搭建了一个my2440开发板u-boot的框架，要使其功能实现，还要根据my2440开发板的具体资源情况来对u-boot源码进行修改。

3.根据u-boot启动流程图的步骤来分析或者修改添加u-boot源码，使之适合my2440开发板（注：

修改或添加的地方都用红色表示）。

1）my2440开发板u-boot的stage1入口点分析。

一般在嵌入式系统软件开发中，在所有源码文件编译完成之后，链接器要读取一个链接分配文件，在该文件中定义了程序的入口点，代码段、数据段等分配情况等。

那么我们的my2440开发板u-boot的这个链接文件就是cpu/arm920t/u-boot.lds，打开该文件部分代码如下：

#geditcpu/arm920t/u-boot.lds

OUTPUT_FORMAT（"elf32-littlearm","elf32-littlearm","elf32-littlearm"）

OUTPUT_ARCH（arm）    //定义生成文件的目标平台是arm

ENTRY（_start）       //定义程序的入口点是_start

SECTIONS

{

    //其他一些代码段、数据段等分配

    .=0x00000000;

    .=ALIGN（4）;

    .text:

    {

        cpu/arm920t/start.o    （.text）

        *（.text）

    }

    ..................

    ..................

}

知道了程序的入口点是_start，那么我们就打开my2440开发板u-boot第一个要运行的程序cpu/arm920t/start.S（即u-boot的stage1部分），查找到_start的位置如下：

#geditcpu/arm920t/start.S

.globl_start

_start:

 b      start_code    //将程序的执行跳转到start_code处

从这个汇编代码可以看到程序又跳转到start_code处开始执行，那么再查找到start_code处的代码如下：

/*

 *theactualstartcode

 */

start_code:

    /*

    *setthecputoSVC32mode

    */

    mrs    r0,cpsr

    bic    r0,r0,#0x1f

    orr    r0,r0,#0xd3

    msr    cpsr,r0

    blcoloured_LED_init //此处两行是对AT91RM9200DK开发板上的LED进行初始化的

    blred_LED_on

由此可以看到，start_code处才是u-boot启动代码的真正开始处。

以上就是u-boot的stage1入口的过程。

2）my2440开发板u-boot的stage1阶段的硬件设备初始化。

由于在u-boot启动代码处有两行是AT91RM9200DK的LED初始代码，但我们my2440上的LED资源与该开发板的不一致，所以我们要删除或屏蔽该处代码，再加上my2440的LED驱动代码（注：

添加my2440LED功能只是用于表示u-boot运行的状态，给调试带来方便，可将该段代码放到任何你想调试的地方），代码如下：

   /*blcoloured_LED_init //这两行是AT91RM9200DK开发板的LED初始化，注释掉

    blred_LED_on*/

#if defined（CONFIG_S3C2440） //区别与其他开发板

//根据mini2440原理图可知LED分别由S3C2440的PB5、6、7、8口来控制，以下是PB端口寄存器基地址（查2440的DataSheet得知）

#defineGPBCON0x56000010

#defineGPBDAT0x56000014

#defineGPBUP 0x56000018    

   //以下对寄存器的操作参照S3C2440的DataSheet进行操作

    ldrr0,=GPBUP

    ldrr1,=0x7FF   //即：

二进制11111111111，关闭PB口上拉

    strr1,[r0]

    ldrr0,=GPBCON   //配置PB5、6、7、8为输出口，对应PBCON寄存器的第10-17位

    ldrr1,=0x154FD //即：

二进制010*********

    strr1,[r0]

    ldrr0,=GPBDAT

    ldrr1,=0x1C0   //即：

二进制111000000，PB5设为低电平，6、7、8为高电平

    strr1,[r0]

#endif

//此段代码使u-boot启动后，点亮开发板上的LED1，LED2、LED3、LED4不亮

在include/configs/my2440.h头文件中添加CONFIG_S3C2440宏

#geditinclude/configs/my2440.h

#defineCONFIG_ARM920T        1    /*ThisisanARM920TCore     */

#define CONFIG_S3C2410        1    /*inaSAMSUNGS3C2410SoC   */

#defineCONFIG_SMDK2410       1    /*onaSAMSUNGSMDK2410Board*/

#defineCONFIG_S3C2440        1    /*inaSAMSUNGS3C2440SoC    */

现在编译u-boot，在根目录下会生成一个u-boot.bin文件。

然后我们利用mini2440原有的supervivi把u-boot.bin下载到RAM中运行测试（注意：

我们使用supervivi进行下载时已经对CPU、RAM进行了初始化，所以我们在u-boot中要屏蔽掉对CPU、RAM的初始化），如下：

/*#ifndefCONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT//在start.S文件中屏蔽u-boot对CPU、RAM的初始化

  bl cpu_init_crit

#endif*/

#makemy2440_config

#make

下载运行后可以看到开发板上的LED灯第一了亮了，其他三个熄灭，测试结果符合上面的要求。

终端运行结果如下：

3）在u-boot中添加对S3C2440一些寄存器的支持、添加中断禁止部分和时钟设置部分。

由于2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的，所以这里就直接在2410的基础上再加上对2440的支持即可，代码如下：

#geditcpu/arm920t/start.S

#ifdefined（CONFIG_S3C2400）||defined（CONFIG_S3C2410）||defined（CONFIG_S3C2440）

    /*turnoffthewatchdog*/

#ifdefined（CONFIG_S3C2400）

#definepWTCON     0x15300000

#defineINTMSK     0x14400008    /*Interupt-Controllerbaseaddresses*/

#defineCLKDIVN    0x14800014    /*clockdivisorregister*/

#else //下面2410和2440的寄存器地址是一致的

#definepWTCON     0x53000000

#defineINTMSK     0x4A000008    /*Interupt-Controllerbaseaddresses*/

#defineINTSUBMSK  0x4A00001C

#defineCLKDIVN    0x4C000014    /*clockdivisorregister*/

#endif

    ldr r0,=pWTCON

    mov r1,#0x0

    str r1,[r0]

    /*

    *maskallIRQsbysettingallbitsintheINTMR-default

    */

    mov r1,#0xffffffff

    ldr r0,=INTMSK

    str r1,[r0]

#ifdefined（CONFIG_S3C2410）

    ldr r1,=0x3ff

    ldr r0,=INTSUBMSK

    str r1,[r0]

#endif

#ifdefined（CONFIG_S3C2440）//添加s3c2440的中断禁止部分

    ldr r1,=0x7fff       //根据2440芯片手册，INTSUBMSK寄存器有15位可用   

   ldr r0,=INTSUBMSK

    str r1,[r0]

#endif

#ifdefined（CONFIG_S3C2440）   //添加s3c2440的时钟部分

#define MPLLCON   0x4C000004   //系统主频配置寄存器基地址

#defineUPLLCON   0x4C000008   //USB时钟频率配置寄存器基地址 

    ldr r0,=CLKDIVN         //设置分频系数FCLK:

HCLK:

PCLK=1:

4:

8

    mov r1,#5

    str r1,[r0]

   ldr r0,=MPLLCON  //设置系统主频为405MHz 

   ldr r1,=0x7F021  //这个值参考芯片手册“PLLVALUESELECTIONTABLE”部分

   str r1,[r0]

   ldr r0,=UPLLCON //设置USB时钟频率为48MHz 

   ldr r1,=0x38022 //这个值参考芯片手册“PLLVALUESELECTIONTABLE”部分

   str r1,[r0]

# else //其他开发板的时钟部分，这里就不用管了，我们现在是做2440的

   /*FCLK:

HCLK:

PCLK=1:

2:

4*/

    /*defaultFCLKis120MHz!

*/  

   ldr  r0,=CLKDIVN

    mov  r1,#3

    str  r1,[r0]

#endif

#endif    /*CONFIG_S3C2400||CONFIG_S3C2410||CONFIG_S3C2440*/

S3C2440的时钟部分除了在start.S中添加外，还要分别在board/samsung/my2440/my2440.c和cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代码，如下：

#geditboard/samsung/my2440/my2440.c//设置主频和USB时钟频率参数与start.S中的一致

#defineFCLK_SPEED2      //设置默认等于2，即下面红色代码部分有效

#ifFCLK_SPEED==0         /*Fout=203MHz,Fin=12MHzforAudio*/

#defineM_MDIV    0xC3

#defineM_PDIV    0x4

#defineM_SDIV    0x1

#elifFCLK_SPEED==1        /*Fout=202.8MHz*/

#defineM_MDIV    0xA1

#defineM_PDIV    0x3

#defineM_SDIV    0x1

#elifFCLK_SPEED==2        /*Fout=405MHz*/

#defineM_MDIV    0x7F    //这三个值根据S3C2440芯片手册“PLLVALUESELECTIONTABLE”部分进行设置

#defineM_PDIV    0x2

#defineM_SDIV    0x1

#endif

#defineUSB_CLOCK2       //设置默认等于2，即下面红色代码部分有效

#ifUSB_CLOCK==0

#defineU_M_MDIV    0xA1

#defineU_M_PDIV    0x3

#defineU_M_SDIV    0x1

#elifUSB_CLOCK==1

#defineU_M_MDIV    0x48

#defineU_M_PDIV    0x3

#defineU_M_SDIV    0x2

#elifUSB_CLOCK==2        /*Fout=48MHz*/

#defineU_M_MDIV    0x38  //这三个值根据S3C2440芯片手册“PLLVALUESELECTIONTABLE”部分进行设置

#defineU_M_PDIV    0x2

#defineU_M_SDIV    0x2

#endif

#geditcpu/arm920t/s3c24x0/speed.c//根据设置的分频系数FCLK:

HCLK:

PCLK=1:

4:

8修改获取时钟频率的函数

staticulongget_PLLCLK（intpllreg）

{

    S3C24X0_CLOCK_POWER*constclk_power=S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER（）;

    ulongr,m,p,s;

    if（pllreg==MPLL）

    r=clk_power->MPLLCON;

    elseif（pllreg==UPLL）

    r=clk_power->UPLLCON;

    else

    hang（）;

    m=（（r&0xFF000）>>12）+8;

    p=（（r&0x003F0）>>4）+2;

    s=r&0x3;

#ifdefined（CONFIG_S3C2440）

    if（pllreg==MPLL）

    {  //参考S3C2440芯片手册上的公式：

PLL=（2*m*Fin）/（p*2s）

        return（（CONFIG_SYS_CLK_FREQ*m*2）/（p<

    }

#endif

    return（（CONFIG_SYS_CLK_FREQ*m）/（p<

}

/*returnHCLKfrequency*/

ulongget_HCLK（void）

{

    S3C24X0_CLOCK_POWER*constclk_power=S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER（）;

#ifdefined（CONFIG_S3C2440）

    return（get_FCLK（）/4）;

#endif

    return（（clk_power->CLKDIVN&0x2）?

get_FCLK（）/2:

get_FCLK（））;

}

好了！

修改完毕后我们再重新编译u-boot，然后再下载到RAM中运行测试。

结果终端有输出信息并且出现类似Shell的命令行，这说明这一部分移植完成。

示意图如下：

4）准备进入u-boot的第二阶段（在u-boot中添加对我们开发板上NorFlash的支持）。

通常，在嵌入式bootloader中，有两种方式来引导启动内核：

从NorFlash启动和从NandFlash启动。

u-boot中默认是从NorFlash启动，再从上一节这个运行结果图中看，还发现几个问题：

第一，我开发板的NorFlash是2M的，而这里显示的是512kB；第二，出现Warning-badCRC,usingdefaultenvironment的警告信息。

不是u-boot默认是从NorFlash启动的吗？

为什么会有这些错误信息呢？

这是因为我们还没有添加对我们自己的NorFlash的支持，u-boot默认的是其他型号的NorFlash，而我们的NorFlash的型号是SST39VF1601。

另外怎样将命令行提示符前面的SMDK2410变成我自己定义的呢？

下面我们一一来解决这些问题，让u-boot完全对我们NorFlash的支持。

首先我们修改头文件代码如下：

#geditinclude/configs/my2440.h//修改命令行前的名字和NorFlash参数部分的定义

#define CONFIG_SYS_PROMPT   "[MY2440]#"  //将命令行前的名字改成[MY2440]

/*----------------------------------------------------------------