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u-boot-在2440上的移植详解(一)

作者:时间:2016-12-01来源:网络收藏

  一、移植环境

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/340975.htm

  主 机:VMWare--Fedora 9

  开发板:Mini--64MB Nand,Kernel:2.6.30.4

  编译器:arm-linux-gcc-4.3.2.tgz

  -2009.08.tar.bz2

  二、移植步骤

  本次移植的功能特点包括:

  支持Nand Flash读写

  支持从Nor/Nand Flash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. 了解主要的目录结构和启动流程,如下图。

    

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  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:

    

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  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,所以我们就在这里建立自己的开发板项目。

  1)因和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 -jxvf u-boot-2009.08.tar.bz2 //解压源码

  #cd u-boot-2009.08/board/samsung/ //进入目录

  #mkdir my2440 //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 -rf smdk2410/* my2440/ //将2410下所有的代码复制到2440下

  #cd my2440 //进入my2440目录

  #mv smdk2410.c my2440.c //将my2440下的smdk2410.c改名为my2440.c

  #cd ../../../ //回到u-boot根目录

  #cp include/configs/smdk2410.h include/configs/my2440.h //建立2440头文件

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

  COBJS := my2440.o flash.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

  #gedit Makefile

  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=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0

  my2440_config : unconfig //2440编译选项格式

  @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t my2440 samsung s3c24x0

  *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

  #make my2440_config //如果出现Configuring for my2440 board...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:

  #gedit cpu/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:

  #gedit cpu/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:

  /*

  * the actual start code

  */

  start_code:

  /*

  * set the cpu to SVC32 mode

  */

  mrs r0,cpsr

  bic r0,r0,#0x1f

  orr r0,r0,#0xd3

  msr cpsr,r0

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

  bl red_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my2440 LED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:

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

  bl red_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)

  #define GPBCON 0x56000010

  #define GPBDAT 0x56000014

  #define GPBUP 0x56000018

  //以下对寄存器的操作参照S3C2440的DataSheet进行操作

  ldr r0, =GPBUP

  ldr r1, =0x7FF //即:二进制11111111111,关闭PB口上拉

  str r1, [r0]

  ldr r0, =GPBCON //配置PB5、6、7、8为输出口,对应PBCON寄存器的第10-17位

  ldr r1, =0x154FD //即:二进制010101010011111101

  str r1, [r0]

  ldr r0, =GPBDAT

  ldr r1, =0x1C0 //即:二进制111000000,PB5设为低电平,6、7、8为高电平

  str r1, [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

  #gedit include/configs/my2440.h

  #define CONFIG_ARM920T 1 /* This is an ARM920T Core */

  #define CONFIG_S3C2410 1 /* in a SAMSUNG S3C2410 SoC */

  #define CONFIG_SMDK2410 1 /* on a SAMSUNG SMDK2410 Board */

  #define CONFIG_S3C2440 1 /* in a SAMSUNG S3C2440 SoC */

  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:

  /*#ifndef CONFIG_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*/

  #make my2440_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:

    

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  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:


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关键词: u-boot 2440

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