c入式Linux之我行uboot108在2440上的移植详解.docx
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c入式Linux之我行uboot108在2440上的移植详解
嵌入式Linux之我行——u-boot-2009.08在2440上的移植详解
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。
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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：
二、移植步骤
上接：
u-boot-2009.08在2440上的移植详解
（一）
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]
/*-----------------------------
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