u-boot移植（友善smart210開發(fā)板）

ID:60076 · 發(fā)表于 2014-4-27 16:01

                     U-boot
源代碼下載：ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/

啟動過程分析：1.小于8Kb的程序：IROM從nand讀8K數(shù)據(jù)到ISRAM中運行；
2.大于8kb程序（主要指u-boot）：IROM從nand讀前8k數(shù)據(jù)到SRAM中主要做兩件事：
第一：初始化DRAM；
第二：將剩下的代碼搬運到DRAM運行。
3.在DRAM中就可以引導系統(tǒng)啟動了。

BL0：IROM，出廠已固化代碼
BL1：ISRAM的前16kb，u-boot-spl.bin
BL2：ISRAM的后80kb，u-boot.bin
ISRAM是內(nèi)置內(nèi)存，不用初始化就可以使用；
DRAM是外接內(nèi)存，需要初始化才能使用。

uboot有兩種模式：
1.啟動加載模式：存儲在nand上，上電將操作系統(tǒng)加載到DRAM運行。正常啟動時的模式，自動加載linux內(nèi)核。
2.下載模式：調(diào)試模式，通過網(wǎng)絡或串口從主機獲得文件，控制啟動流程。按下任意鍵進入下載模式。

bootloader有兩個階段:

1.第一階段代碼用匯編：arch/arm/cpu/armv7/start.S和board/samsung/smart210/lowlevel_init.S，從ISRAM運行。
第一：建立中斷向量表和異常向量表
第二：獲取啟動參數(shù)，設置SVC32模式，拷貝前8k代碼到ISRAM。
第三：cpu_init_crit：
關(guān)I/D cache，關(guān)看門狗，清TLB，關(guān)MMU等
第四：cpu_init_crit調(diào)用lowlevel_init.S：
設置TCPZ，禁止中斷，初始化系統(tǒng)時鐘、內(nèi)存、串口、nand等
第五：設置棧，判斷啟動開關(guān)，sd卡啟動就跳轉(zhuǎn)到board_init_f,nand啟動就跳轉(zhuǎn)到board_init_f_nand。
第六：搬運代碼，從sd卡或nand到DRAM（內(nèi)存）。
第七：初始化棧，清bss段，跳轉(zhuǎn)到board_init_r，完了啟動過程結(jié)束。

2.第二階段代碼用c：arch/arm/lib/board.c和common/main.c，從內(nèi)存運行。

board_init_f：
為gd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分配地址并清零；
執(zhí)行init_fnc_ptr函數(shù)指針數(shù)組中的各個初始化函數(shù)；
分配DRAM高64kb為TLB，用于uboot；
分配DRAM下一個單元為uboot代碼段，數(shù)據(jù)段，bss段；
開辟malloc空間存放bd，gd，3個字大小的異常堆空間；
將relocate地址傳給gd結(jié)構(gòu)體變量，用于返回start.S。

board_init_r：在內(nèi)存中運行
對gd，bd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)賦值初始化；
各種外設初始化；
進入main_loop，（main_loop函數(shù)在common/main.c中定義，進入main.c)

common/main.c：引導內(nèi)核

u-boot源代碼支持一部分官方的評估開發(fā)板，不需要修改u-boot。由于我們用的cpu和官方的測試版的cpu相同，所以cpu部分u-boot不需要修改，其他部分需要修改。SMDK指三星的評估板

移植關(guān)心的文件夾：
board文件夾       ：和開發(fā)板相關(guān)的，是移植需要修改的。
arch/arm/文件夾  ：和處理器相關(guān)的，主流的cpu都是支持的.
lib文件夾             ：u-boot的通用的自己的庫。
arch/arm/lib文件夾：根據(jù)arm處理器創(chuàng)建的庫。
include/configs文件夾：里面是頭文件，需要修改。
drivers文件夾    ：驅(qū)動文件夾.
common文件夾       ：u-boot核心代碼。
net文件夾             ：網(wǎng)絡協(xié)議相關(guān)代碼。
tools文件夾          ：u-boot提供的編譯運行等輔助工具。

1.u-boot啟動過程：
start.S :arch/arm/cpu/armv7/start.S，程序的入口；
board.c  :arch/arm/lib/board.c，不用修改，可以用于所有arm；
main.c :common/main.c，與硬件無關(guān)，不用修改，所有開發(fā)板通用，用來啟動內(nèi)核。

arch/arm/cpu/armv7/start.S調(diào)用board/samsung/smart210/lowlevel_init.s進行初始化（主要初始化內(nèi)存DRAM）。
arch/arm/lib/board.c初始化和硬件相關(guān)的函數(shù)，調(diào)用相關(guān)的初始化函數(shù)進行初始化開發(fā)板上資源。
common/main.c是整個u-boot程序的主函數(shù)，主要負責運行維護uboot的shell命令行。

2.添加和開發(fā)板相關(guān)的程序和頭文件
在boart/sumsung/下面新建一個文件夾smart210
參考board/sumsung/smdkv210文件夾中的文件修改成smart210可用文件。

第一、修改arch/arm/cpu/armv7/start.S
#include
#include
#include

定義代碼段的鏈接地址
.globl _TEXT_BASE
_TEXT_BASE:
.word CONFIG_SYS_TEXT_BASE

定義當前程序的開始地址，一般是在DRAM中
.globl _armboot_start
_armboot_start:
.word _start
#endif

第二、修改board/samsung/smart210/lowlevel_init.S
#include
#include "smart210_val.h"

第二、修改和開發(fā)板相關(guān)的代碼
board/sumsung/smart210/smart210.c
參看smdkc100，主要進行一些cpu控制器和資源的初始化工作。
#include
include/s5pc110.h包含下面兩個
include/s5pc110.h
arch/arm/include/asm/arch/hardware.h(arch是arch-s5pc1xx的鏈接）

第四、include/configs/smart210.h
配置文件，添加需要的宏定義。
#defineCONFIG_SAMSUNG             1
#define CONFIG_S5P                   1
#define CONFIG_S5PC110             1

#define CONFIG_SMART210             1
#define CONFIG_MACH_TYPE          MACH_TYPE_SMART210
#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE       0x23E00000       //定義代碼段的鏈接地址
#defineMACH_TYPE_SMART210       3466

配合文件中主要有另類宏：
1.CONFIG_開頭的用于cpu、soc、board等的時鐘設置、設備驅(qū)動等。
2.CFG_開頭的用于malloc緩沖池的大小、uboot提示符、uboot下載文件時的默認地址、flash的其實地址等。

3.uboot的配置和編譯：

添加目標板的信息到/boards.cfg：
# Target          ARCH    CPU          Boardname       Vendor          SoC          Options
webee210       arm       armv7    webee210          samsung    s5pc1xx

make distclean       #清除之前編譯結(jié)果
make clean

修改/Makefile文件：
unconfig:
@rm -f $(obj)include/config.h $(obj)include/config.mk \
      $(obj)board*/config.tmp \
      $(obj)include/autoconf.mk $(obj)include/autoconf.mk.dep \
      $(obj)board/$(VENDOR)/$(BOARD)/config.mk

smart210_config： unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm armv7 smart210samsung s5pc1xx
   @echo"TEXT_BASE = 0xc3e00000" >$(obj)board/samsung/smart210/config.mk

make smart210_config
$(@:_config=)表示$@這個目標的_config換成空，得到開發(fā)板名稱smart210.
執(zhí)行make smart210_config實際上調(diào)用uboot根目錄下mkconfig（注意這個腳本的權(quán)限）這個shell腳本，該腳本將開發(fā)板六個信息寫入include/config.mk文件和include/config.h文件中.

include/config.mk:

ARCH = arm
CPU =armv7
BOARD  = smart210
VENDOR = samsung
SOC =s5pc1xx
OPTIONS =

include/config.h:

#define CONFIG_BOARDDIR board/samsung/smart210
#include
#include
#include
#include

修改board/sumsung/smart210/Makefile
因為在這個文件夾添加了開發(fā)板相關(guān)的程序，所有需要修改相應的Makefile文件。
參考smdk2410的Makefile
COBJS :=smart210.o

arch/arm/config.mk已經(jīng)配置好交叉編譯：
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-

arch/arm/cpu/armv7/u-boot.lds定義了起始地址和入口函數(shù)：
   . =0x00000000;
. = ALIGN(4);
.text :
{
      arch/arm/cpu/armv7/start.o (.text)
      *(.text)
}

include/configs/smart210.h定義了定義了TEXT_BASE：
#defineCONFIG_SYS_TEXT_BASE          0x23E00000

make
執(zhí)行/Makefile文件，完成了uboot的編譯。
生成以下的文件：
u-boot.bin：二進制可執(zhí)行文件可以直接燒寫
u-boot.elf：elf格式的可執(zhí)行文件
u-boot.srec：motorolas-record格式的可執(zhí)行文件
u-boot.lds
u-boot.map

4.燒寫uboot到開發(fā)板的nand有兩種方法：

第一、先燒寫到SD卡，
注意手冊給的sd卡的分區(qū)：（512b為一個block）
512b（保留區(qū)，0block）+8kb（BL1，1-16block）+16Kb（EN環(huán)境變量，17-48block）+512kb（BL2，也就是u-boot.bin，從49block開始)+linux內(nèi)核+根文件系統(tǒng)
cat  /proc/partitions       #找出SD卡對應的設備，一般為/dev/sdb
dmesg | tail
sudo dd bs=512 if=/dev/zero of=/dev/sdbcount=2400
sudo dd bs=512 iflag=dsync oflag=dsync if=spl/smart210-spl.binof=/dev/sdb seek=1
sudo dd ba=512 iflag=dsync oflay=dsyncif=smart210-uboot.bin of=/dev/sdb seek=49
再使用uboot命令，燒寫到nand：
tftp 21000000 smart210-uboot.bin
nand erase.chip
nand write 21000000 0 3c1f4

第二、使用jtag直接燒寫到nand中

5.uboot常用命令：
bdinfo：打印目標板配置信息
flinfo：獲取可用的flash信息
help：打印幫助信息
base：打印或設置地址偏移
crc：crc32的校驗和計算，用于計算某一段存儲區(qū)的校驗和。
cmp:測試兩個存儲器區(qū)域是否相同。
cp：拷貝存儲區(qū)。
md：存儲區(qū)顯示，顯示某些區(qū)域的值。
mm：存儲區(qū)修改，修改累加地址的值。
mtest：存儲區(qū)測試，測試寫操作是夠成功，只能測試rom。
mw：內(nèi)存填充，
nm：內(nèi)存修改，修改同一地址的值。
era：擦除flash存儲器某個區(qū)域
erase all：擦除整個存儲器
protect：使能或禁止flash保護功能，更改某一區(qū)域的只讀屬性。
bootm：從存數(shù)器啟動應用程序鏡像
go：開始某地址處的應用程序。
loadb：經(jīng)由串口線加載二進制文件（kermit模式）
tftpboot：使用tftp協(xié)議由網(wǎng)絡加載映像文件
printenv：打印環(huán)境變量，ipaddr，hostname，netmask。
setenv：設置環(huán)境變量
saveenv：保存環(huán)境變量到存儲器（sd和nand）

bootm工作原理：
用于啟動操作系統(tǒng)鏡像，從鏡像頭獲取操作系統(tǒng)類型，所使用的文件壓縮方法，加載和入口點地址等信息。加載鏡像文件到指定的存儲器，甚至解壓。也可以傳遞要求的啟動參數(shù)并在入口點啟動操作系統(tǒng)。第一個參數(shù)是待加載的映像的存儲地址，之后可以添加操作系統(tǒng)需要的參數(shù)。

bootm用于linux操作系統(tǒng)：
傳遞一個可選的參數(shù)，作為initrd ramdisk映像的起始地址，bootm命令有三個步驟組成：
1.linux內(nèi)核映像被解壓縮并拷貝到DRAM
2.ramdisk映像被加載到DRAM
3.控制權(quán)交給linux內(nèi)核，并傳遞ramdisk映像的位置和大小信息。

5.怎樣用u-boot來啟動linux內(nèi)核（前提是內(nèi)核已經(jīng)燒寫到nand）
nand read 讀入的內(nèi)存目的地址讀入的nand的地址讀入的大小
bootm 內(nèi)核的入口地址

ID:75652 · 發(fā)表于 2015-3-29 23:18

大哥，能否把你的uboot代碼給我一份，我新手，折騰很久還是沒搞定，一直打印OK

ID:86227 · 發(fā)表于 2015-7-20 10:28

修改arch/arm/cpu/armv7/start.S
#include
#include
#include
你好，請問一下，像文中這種#include,應該怎么理解
uboot下board目錄，universal_c210是所有210的參考版嗎，我沒有找到smdkv210,但偶然看到一篇博文上邊有mv smdkc100 smdkv210

ID:137364 · 發(fā)表于 2016-8-23 10:17

pengliantao 發(fā)表于 2015-7-20 10:28
**** 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽 ****

smart210 的uboot移植成功了么？如果直接用友善之臂提供的編譯好的suprtboot210.bin 自己重新畫板要注意些啥呢？就是不知道哪些是系統(tǒng)啟動必備的連接

ID:144301 · 發(fā)表于 2016-10-24 22:04

#include #include #include #include這個什么意思呢

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