u-boot-在2440上的移植詳解（一）

一、移植環(huán)境

主 機(jī)：VMWare--Fedora 9

開發(fā)板：Mini2440--64MB Nand,Kernel:2.6.30.4

編譯器：arm-linux-gcc-4.3.2.tgz

u-boot：u-boot-2009.08.tar.bz2

二、移植步驟

本次移植的功能特點(diǎn)包括：

支持Nand Flash讀寫

支持從Nor/Nand Flash啟動(dòng)

支持CS8900或者DM9000網(wǎng)卡

支持Yaffs文件系統(tǒng)

支持USB下載(還未實(shí)現(xiàn))

1.了解u-boot主要的目錄結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)流程，如下圖。

u-boot的stage1代碼通常放在cpu/xxxx/start.S文件中，他用匯編語(yǔ)言寫成；

u-boot的stage2代碼通常放在lib_xxxx/board.c文件中，他用C語(yǔ)言寫成。

各個(gè)部分的流程圖如下：

2. 建立自己的開發(fā)板項(xiàng)目并測(cè)試編譯。

目前u-boot對(duì)很多CPU直接支持，可以查看board目錄的一些子目錄，如：board/samsung/目錄下就是對(duì)三星一些ARM處理器的支持，有smdk2400、smdk2410和smdk6400，但沒(méi)有2440，所以我們就在這里建立自己的開發(fā)板項(xiàng)目。

1）因2440和2410的資源差不多，主頻和外設(shè)有點(diǎn)差別，所以我們就在board/samsung/下建立自己開發(fā)板的項(xiàng)目，取名叫my2440

#tar -jxvf u-boot-2009.08.tar.bz2//解壓源碼
#cd u-boot-2009.08/board/samsung///進(jìn)入目錄
#mkdir my2440//創(chuàng)建my2440文件夾

2）因2440和2410的資源差不多，所以就以2410項(xiàng)目的代碼作為模板，以后再修改

#cp -rf smdk2410/* my2440///將2410下所有的代碼復(fù)制到2440下

#cd my2440//進(jìn)入my2440目錄

#mv smdk2410.c my2440.c//將my2440下的smdk2410.c改名為my2440.c

#cd ../../..///回到u-boot根目錄
#cp include/configs/smdk2410.h include/configs/my2440.h//建立2440頭文件
#gedit board/samsung/my2440/Makefile//修改my2440下Makefile的編譯項(xiàng)，如下：

COBJS:=my2440.o flash.o//因在my2440下我們將smdk2410.c改名為my2440.c

3）修改u-boot跟目錄下的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的編譯選項(xiàng)，另外還要指定交叉編譯器

#gedit Makefile

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-//指定交叉編譯器為arm-linux-gcc

smdk2410_config:unconfig//2410編譯選項(xiàng)格式
@$(MKCONFIG) $(@:_config=)arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0

my2440_config:unconfig//2440編譯選項(xiàng)格式
@$(MKCONFIG) $(@:_config=)arm arm920tmy2440 samsung s3c24x0

*說(shuō)明：arm ：CPU的架構(gòu)(ARCH)

arm920t：CPU的類型

my2440 ：對(duì)應(yīng)在board目錄下建立新的開發(fā)板項(xiàng)目的目錄

samsung：新開發(fā)板項(xiàng)目目錄的上級(jí)目錄，如直接在board下建立新的開發(fā)板項(xiàng)目的目錄，則這里就為NULL

s3c24x0：CPU型號(hào)

*注意：編譯選項(xiàng)格式的第二行要用Tab鍵開始，否則編譯會(huì)出錯(cuò)

4）測(cè)試編譯新建的my2440開發(fā)板項(xiàng)目

#make my2440_config//如果出現(xiàn)Configuring for my2440 board...則表示設(shè)置正確

#make//編譯后在根目錄下會(huì)出現(xiàn)u-boot.bin文件，則u-boot移植的第一步就算完成了

到此為止，u-boot對(duì)自己的my2440開發(fā)板還沒(méi)有任何用處，以上的移植只是搭建了一個(gè)my2440開發(fā)板u-boot的框架，要使其功能實(shí)現(xiàn)，還要根據(jù)my2440開發(fā)板的具體資源情況來(lái)對(duì)u-boot源碼進(jìn)行修改。

3. 根據(jù)u-boot啟動(dòng)流程圖的步驟來(lái)分析或者修改添加u-boot源碼，使之適合my2440開發(fā)板（注：修改或添加的地方都用紅色表示）。

1）my2440開發(fā)板u-boot的stage1入口點(diǎn)分析。
一般 在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)中，在所有源碼文件編譯完成之后，鏈接器要讀取一個(gè)鏈接分配文件，在該文件中定義了程序的入口點(diǎn)，代碼段、數(shù)據(jù)段等分配情況等。那么 我們的my2440開發(fā)板u-boot的這個(gè)鏈接文件就是cpu/arm920t/u-boot.lds，打開該文件部分代碼如下：

#geditcpu/arm920t/u-boot.lds

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm","elf32-littlearm","elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)//定義生成文件的目標(biāo)平臺(tái)是arm
ENTRY(_start)//定義程序的入口點(diǎn)是_start

SECTIONS
{
//其他一些代碼段、數(shù)據(jù)段等分配
.=0x00000000;

.=ALIGN(4);
.text:
{
cpu/arm920t/start.o(.text)
*(.text)
}
..................
..................
}

知道了程序的入口點(diǎn)是_start，那么我們就打開my2440開發(fā)板u-boot第一個(gè)要運(yùn)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//將程序的執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到start_code處

從這個(gè)匯編代碼可以看到程序又跳轉(zhuǎn)到start_code處開始執(zhí)行，那么再查找到start_code處的代碼如下：

/*
* the actual start code
*/

start_code:
/*
* set the cpu to SVC32 mode
*/
mrsr0,cpsr
bicr0,r0,#0x1f
orrr0,r0,#0xd3
msrcpsr,r0

bl coloured_LED_init//此處兩行是對(duì)AT91RM9200DK開發(fā)板上的LED進(jìn)行初始化的
bl red_LED_on

由此可以看到，start_code處才是u-boot啟動(dòng)代碼的真正開始處。以上就是u-boot的stage1入口的過(guò)程。

2）my2440開發(fā)板u-boot的stage1階段的硬件設(shè)備初始化。
由 于在u-boot啟動(dòng)代碼處有兩行是AT91RM9200DK的LED初始代碼，但我們my2440上的LED資源與該開發(fā)板的不一致，所以我們要?jiǎng)h除或 屏蔽該處代碼，再加上my2440的LED驅(qū)動(dòng)代碼（注：添加my2440 LED功能只是用于表示u-boot運(yùn)行的狀態(tài)，給調(diào)試帶來(lái)方便，可將該段代碼放到任何你想調(diào)試的地方），代碼如下：

/*bl coloured_LED_init//這兩行是AT91RM9200DK開發(fā)板的LED初始化，注釋掉
bl red_LED_on*/

#ifdefined(CONFIG_S3C2440) //區(qū)別與其他開發(fā)板

//根據(jù)mini2440原理圖可知LED分別由S3C2440的PB5、6、7、8口來(lái)控制，以下是PB端口寄存器基地址(查2440的DataSheet得知)
#defineGPBCON 0x56000010
#defineGPBDAT 0x56000014
#defineGPBUP 0x56000018

//以下對(duì)寄存器的操作參照S3C2440的DataSheet進(jìn)行操作
ldr r0,=GPBUP
ldr r1,=0x7FF//即：二進(jìn)制11111111111，關(guān)閉PB口上拉
str r1,[r0]

ldr r0,=GPBCON//配置PB5、6、7、8為輸出口，對(duì)應(yīng)PBCON寄存器的第10-17位
ldr r1,=0x154FD//即：二進(jìn)制010101010011111101
str r1,[r0]

ldr r0,=GPBDAT
ldr r1,=0x1C0//即：二進(jìn)制111000000，PB5設(shè)為低電平，6、7、8為高電平
str r1,[r0]

#endif

//此段代碼使u-boot啟動(dòng)后，點(diǎn)亮開發(fā)板上的LED1，LED2、LED3、LED4不亮

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

#geditinclude/configs/my2440.h

#defineCONFIG_ARM920T1/* This is an ARM920T Core*/
#defineCONFIG_S3C24101/* in a SAMSUNG S3C2410 SoC */
#defineCONFIG_SMDK24101/* on a SAMSUNG SMDK2410 Board */
#defineCONFIG_S3C24401/* in a SAMSUNG S3C2440 SoC*/

現(xiàn)在編譯u-boot，在根目錄下會(huì)生成一個(gè)u-boot.bin文件。然后我們 利用mini2440原有的supervivi把u-boot.bin下載到RAM中運(yùn)行測(cè)試(注意：我們使用supervivi進(jìn)行下載時(shí)已經(jīng)對(duì) CPU、RAM進(jìn)行了初始化，所以我們?cè)趗-boot中要屏蔽掉對(duì)CPU、RAM的初始化)，如下：

/*#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT//在start.S文件中屏蔽u-boot對(duì)CPU、RAM的初始化
blcpu_init_crit
#endif*/

#make my2440_config

#make

下載運(yùn)行后可以看到開發(fā)板上的LED燈第一了亮了，其他三個(gè)熄滅，測(cè)試結(jié)果符合上面的要求。終端運(yùn)行結(jié)果如下：

3）在u-boot中添加對(duì)S3C2440一些寄存器的支持、添加中斷禁止部分和時(shí)鐘設(shè)置部分。
由于2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的，所以這里就直接在2410的基礎(chǔ)上再加上對(duì)2440的支持即可，代碼如下：