uboot在2440上的移植详解.docx

1、uboot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。 共享资源，欢迎转载：一、移植环境 主机：VMWare-Fedora 9 开发板：Mini2440-64MB Nand,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Nand Flash读

2、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smd

3、k2400、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 -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241

4、0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my244

5、0.c3）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 MakefileCROSS_COMPILE ?= arm-linux- /指定交叉编译器为arm-linux-gccsmdk2410_config : unconfig /2410编译选项格式 $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0my2440_config : unconfig /2

6、440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 my

7、2440 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，

8、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board/my2440/u-boot.lds，打开该文件部分代码如下： #gedit board/my2440/u-boot.ldsOUTPUT_FORMAT(elf32-littlearm, elf32-littlearm, elf32-littlearm)OUTPUT_ARCH(arm) /定义生成文件的目标平台是armENTRY(_start) /定义程序的入口点是_startSECTIONS /其他一些代码段、数据段等分配 . = 0x00

9、000000; . = 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_co

10、de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。

11、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

12、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 GPBUP0x56000018 /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010*

13、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

14、 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： /*#ifn

15、def 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*/在 189行#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：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： #gedit cpu/arm920t/start

16、.S#if defined(CONFIG_S3C2400) | defined(CONFIG_S3C2410) | defined(CONFIG_S3C2440) /* turn off the watchdog */# if defined(CONFIG_S3C2400)# define pWTCON 0x15300000# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */#else/下面2410和2

17、440的寄存器地址是一致的# define pWTCON 0x53000000# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */# define INTSUBMSK0x4A00001C# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */# endif ldrr0, =pWTCON movr1, #0x0 strr1, r0 /* * mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default */

18、movr1, #0xffffffff ldrr0, =INTMSK str r1, r0# if defined(CONFIG_S3C2410) ldrr1, =0x3ff ldrr0, =INTSUBMSK strr1, r0# endif# if defined(CONFIG_S3C2440)/添加s3c2440的中断禁止部分 ldrr1, =0x7fff /根据2440芯片手册，INTSUBMSK寄存器有15位可用 ldrr0, =INTSUBMSK strr1, r0# endif# if defined(CONFIG_S3C2440) /添加s3c2440的时钟部分#define M

19、PLLCON 0x4C000004 /系统主频配置寄存器基地址#define UPLLCON 0x4C000008 /USB时钟频率配置寄存器基地址 ldrr0, =CLKDIVN /设置分频系数FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 movr1, #5 strr1, r0 ldrr0, =MPLLCON/设置系统主频为405MHz ldrr1, =0x7F021/这个值参考芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分 strr1, r0 ldrr0, =UPLLCON/设置USB时钟频率为48MHz ldrr1, =0x38022/这个值参考芯片手册“PLL VA

20、LUE SELECTION TABLE”部分 strr1, 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 */ /* default FCLK is 120 MHz ! */ ldrr0, =CLKDIVN movr1, #3 strr1, 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

21、/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代码，如下： #gedit board/samsung/my2440/my2440.c /设置主频和USB时钟频率参数与start.S中的一致#define FCLK_SPEED 2 /设置默认等于2，即下面红色代码部分有效#if FCLK_SPEED=0 /* Fout = 203MHz, Fin = 12MHz for Audio */#define M_MDIV 0xC3#define M_PDIV 0x4#define M_SDIV 0x1#elif FCLK_SPEED=1 /* Fout = 202.8MHz */#d

22、efine M_MDIV 0xA1#define M_PDIV 0x3#define M_SDIV 0x1#elif FCLK_SPEED=2 /* Fout = 405MHz */#define M_MDIV 0x7F /这三个值根据S3C2440芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分进行设置#define M_PDIV 0x2#define M_SDIV 0x1#endif#define USB_CLOCK 2 /设置默认等于2，即下面红色代码部分有效#if USB_CLOCK=0#define U_M_MDIV 0xA1#define U_M_PDIV 0x3

23、#define U_M_SDIV 0x1#elif USB_CLOCK=1#define U_M_MDIV 0x48#define U_M_PDIV 0x3#define U_M_SDIV 0x2#elif USB_CLOCK=2 /* Fout = 48MHz */#define U_M_MDIV 0x38 /这三个值根据S3C2440芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分进行设置#define U_M_PDIV 0x2#define U_M_SDIV 0x2#endif#gedit cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c /根据设置的分频系数FC

24、LK:HCLK:PCLK = 1:4:8修改获取时钟频率的函数static ulong get_PLLCLK(int pllreg) S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER(); ulong r, m, p, s; if (pllreg = MPLL) r = clk_power-MPLLCON; else if (pllreg = UPLL) r = clk_power-UPLLCON; else hang(); m = (r & 0xFF000) 12) + 8; p = (r & 0x003F

25、0) 4) + 2; s = r & 0x3;#if defined(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 s); #endif return(CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p 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S

26、hell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Nor Flash的支持）。通常，在嵌入式bootloader中，有两种方式来引导启动内核：从Nor Flash启动和从Nand Flash启动。u-boot中默认是从Nor Flash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Nor Flash是2M的，而这里显示的是512kB；第二，出现Warning - bad CRC, using default environment的警告信息。不是u-boot默认是从Nor Flash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Nor Flash的支持，u-boot默认的是其他型号的Nor Flash，而我们的Nor Flash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Nor Flash的支持。首先我们修改头文件代码如下： #gedit include/configs/my2440.h /修改命令行前的名字和Nor Flash参数部分的定义#define CONFIG_SYS_PROMPT MY2440#/将命令行前的名字改成MY2440/*-