一、移植環境
二、移植步驟
本次移植的功能特點包括：
- 支持Nand Flash讀寫
- 支持從Nor/Nand Flash啓動
- 支持CS8900或者DM9000網卡
- 支持Yaffs文件系統
- 支持USB下載(還未實現)
1.
瞭解u-boot主要的目錄結構和啓動流程，如下圖。
u-boot
的stage1
代碼通常放在cpu/xxxx/start.S
文件中，他用彙編語言寫成；
u-boot的stage2代碼通常放在lib_xxxx/board.c文件中，他用C語言寫成。
各個部分的流程圖如下：
2. 建立自己的開發板項目並測試編譯。
目前u-boot對很多CPU直接支持，可以查看board目錄的一些子目錄，如：board/samsung/目錄下就是對三星一些ARM處理器的支持，有smdk2400、smdk2410和smdk6400，但沒有2440，所以我們就在這裏建立自己的開發板項目。
1）因2440和2410的資源差不多，主頻和外設有點差別，所以我們就在board/samsung/下建立自己開發板的項目，取名叫my2440
|
#tar -jxvf u-boot-2009.08.tar.bz2
//解壓源碼
#cd u-boot-2009.08/board/samsung/
//進入目錄
#mkdir my2440 //創建my2440文件夾
|
2）因2440和2410的資源差不多，所以就以2410項目的代碼作爲模板，以後再修改
|
#cp -rf smdk2410/* my2440/ //將2410下所有的代碼複製到2440下
#cd my2440
//進入my2440目錄
#mv smdk2410.c my2440.c
//將my2440下的smdk2410.c改名爲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，如下：
|
|
COBJS := my2440.o flash.o
//因在my2440下我們將smdk2410.c改名爲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，另外還要指定交叉編譯器
|
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
//指定交叉編譯器爲arm-linux-gcc
smdk2410_config : unconfig
//2410編譯選項格式
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0
my2440_config : unconfig
//2440編譯選項格式
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t my2440 samsung s3c24x0
*說明：arm ：CPU的架構(ARCH)
arm920t：CPU的類型
my2440 ：對應在board目錄下建立新的開發板項目的目錄
samsung：新開發板項目目錄的上級目錄，如直接在board下建立新的開發板項目的目錄，則這裏就爲NULL
s3c24x0：CPU型號
*注意：編譯選項格式的第二行要用Tab鍵開始，否則編譯會出錯
|
4）測試編譯新建的my2440開發板項目
|
#make my2440_config //如果出現Configuring for my2440 board...則表示設置正確
#make
//編譯後在根目錄下會出現u-boot.bin文件，則u-boot移植的第一步就算完成了
|
到此爲止，u-boot對自己的my2440開發板還沒有任何用處，以上的移植只是搭建了一個my2440開發板u-boot的框架，要使其功能實現，還要根據my2440開發板的具體資源情況來對u-boot源碼進行修改。
3. 根據u-boot啓動流程圖的步驟來分析或者修改添加u-boot源碼，使之適合my2440開發板（注：修改或添加的地方都用紅色表示）。
1）my2440開發板u-boot的stage1入口點分析。
一般在嵌入式系統軟件開發中，在所有源碼文件編譯完成之後，鏈接器要讀取一個鏈接分配文件，在該文件中定義了程序的入口點，代碼段、數據段等分配情況等。那麼我們的my2440開發板u-boot的這個鏈接文件就是cpu/arm920t/u-boot.lds，打開該文件部分代碼如下：
|
#gedit
cpu/arm920t/u-boot.lds
|
|
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm",
"elf32-littlearm",
"elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm) //定義生成文件的目標平臺是arm
ENTRY(_start) //定義程序的入口點是_start
SECTIONS
{
//其他一些代碼段、數據段等分配
. = 0x00000000;
. = ALIGN(4);
.text :
{
cpu/arm920t/start.o (.text)
*(.text)
}
..................
..................
}
|
知道了程序的入口點是_start，那麼我們就打開my2440開發板u-boot第一個要運行的程序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 //將程序的執行跳轉到start_code處
|
從這個彙編代碼可以看到程序又跳轉到start_code處開始執行，那麼再查找到start_code處的代碼如下：
|
/*
* 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 //此處兩行是對AT91RM9200DK開發板上的LED進行初始化的
bl red_LED_on
|
由此可以看到，start_code處纔是u-boot啓動代碼的真正開始處。以上就是u-boot的stage1入口的過程。
2）my2440開發板u-boot的stage1階段的硬件設備初始化。
由於在u-boot啓動代碼處有兩行是AT91RM9200DK的LED初始代碼，但我們my2440上的LED資源與該開發板的不一致，所以我們要刪除或屏蔽該處代碼，再加上my2440的LED驅動代碼（注：添加my2440 LED功能只是用於表示u-boot運行的狀態，給調試帶來方便，可將該段代碼放到任何你想調試的地方），代碼如下：
|
/*bl coloured_LED_init //這兩行是AT91RM9200DK開發板的LED初始化，註釋掉
bl red_LED_on*/
#if defined(CONFIG_S3C2440) //區別與其他開發板
//根據mini2440原理圖可知LED分別由S3C2440的PB5、6、7、8口來控制，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
//以下對寄存器的操作參照S3C2440的DataSheet進行操作
ldr r0,
=GPBUP
ldr r1,
=0x7FF
//即：二進制11111111111，關閉PB口上拉
str r1,
[r0]
ldr r0,
=GPBCON //配置PB5、6、7、8爲輸出口，對應PBCON寄存器的第10-17位
ldr r1,
=0x154FD
//即：二進制010101010011111101
str r1,
[r0]
ldr r0,
=GPBDAT
ldr r1,
=0x1C0
//即：二進制111000000，PB5設爲低電平，6、7、8爲高電平
str r1,
[r0]
#endif
//此段代碼使u-boot啓動後，點亮開發板上的LED1，LED2、LED3、LED4不亮
|
在include/configs/my2440.h頭文件中添加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 */
|
現在編譯u-boot，在根目錄下會生成一個u-boot.bin文件。然後我們利用mini2440原有的supervivi把u-boot.bin下載到RAM中運行測試(注意：我們使用supervivi進行下載時已經對CPU、RAM進行了初始化，所以我們在u-boot中要屏蔽掉對CPU、RAM的初始化)，如下：
/*#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
//在start.S文件中屏蔽u-boot對CPU、RAM的初始化
bl cpu_init_crit
#endif*/
#make my2440_config
#make
|
下載運行後可以看到開發板上的LED燈第一了亮了，其他三個熄滅，測試結果符合上面的要求。終端運行結果如下：
![]()
3）在u-boot中添加對S3C2440一些寄存器的支持、添加中斷禁止部分和時鐘設置部分。
由於2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的，所以這裏就直接在2410的基礎上再加上對2440的支持即可，代碼如下：
|
#gedit
cpu/arm920t/start.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2440的寄存器地址是一致的
# define pWTCON 0x53000000
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses
*/
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register
*/
# endif
ldr r0, =pWTCON
mov r1, #0x0
str r1,
[r0]
/*
* mask all IRQs by setting all bits
in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff
ldr r0, =INTMSK
str r1,
[r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1,
[r0]
# endif
# if defined(CONFIG_S3C2440)//添加s3c2440的中斷禁止部分
ldr r1,
=0x7fff
//根據2440芯片手冊，INTSUBMSK寄存器有15位可用
ldr r0,
=INTSUBMSK
str r1,
[r0]
# endif
#
if defined(CONFIG_S3C2440) //添加s3c2440的時鐘部分
#define MPLLCON 0x4C000004 //系統主頻配置寄存器基地址
#define UPLLCON 0x4C000008 //USB時鐘頻率配置寄存器基地址
ldr r0,
=CLKDIVN
//設置分頻係數FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8
mov r1,
#5
str r1,
[r0]
ldr r0, =MPLLCON //設置系統主頻爲405MHz
ldr r1, =0x7F021 //這個值參考芯片手冊“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分
str r1, [r0]
ldr r0, =UPLLCON
//設置USB時鐘頻率爲48MHz
ldr r1, =0x38022
//這個值參考芯片手冊“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分
str r1, [r0]
# else //其他開發板的時鐘部分，這裏就不用管了，我們現在是做2440的
/* FCLK:HCLK:PCLK
= 1:2:4
*/
/* default FCLK is 120 MHz
! */
ldr r0,
=CLKDIVN
mov r1, #3
str r1,
[r0]
# endif
#endif /* CONFIG_S3C2400
|| CONFIG_S3C2410
|| CONFIG_S3C2440
*/
|
S3C2440的時鐘部分除了在start.S中添加外，還要分別在board/samsung/my2440/my2440.c和cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代碼，如下：
|
#gedit
board/samsung/my2440/my2440.c //設置主頻和USB時鐘頻率參數與start.S中的一致
|
|
#define
FCLK_SPEED 2
//設置默認等於2，即下面紅色代碼部分有效
#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 */
#define
M_MDIV 0xA1
#define
M_PDIV 0x3
#define
M_SDIV 0x1
#elif
FCLK_SPEED==2 /*
Fout = 405MHz */
#define
M_MDIV 0x7F //這三個值根據S3C2440芯片手冊“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分進行設置
#define M_PDIV 0x2
#define M_SDIV 0x1
#endif
#define
USB_CLOCK 2
//設置默認等於2，即下面紅色代碼部分有效
#if USB_CLOCK==0
#define
U_M_MDIV 0xA1
#define
U_M_PDIV 0x3
#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 //這三個值根據S3C2440芯片手冊“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分進行設置
#define U_M_PDIV 0x2
#define U_M_SDIV 0x2
#endif
|
|
#gedit
cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c //根據設置的分頻係數FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8修改獲取時鐘頻率的函數
|
|
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
& 0x003F0)
>> 4)
+ 2;
s = r & 0x3;
#if defined(CONFIG_S3C2440)
if(pllreg
== MPLL)
{
//參考S3C2440芯片手冊上的公式：PLL=(2 * m * Fin)/(p * 2s)
return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ
* m
* 2)
/
(p
<< s));
}
#endif
return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ
* m)
/ (p << s));
}
/* return HCLK frequency */
ulong get_HCLK(void)
{
S3C24X0_CLOCK_POWER *
const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
#if defined(CONFIG_S3C2440)
return(get_FCLK()/4);
#endif
return((clk_power->CLKDIVN
& 0x2)
? get_FCLK()/2
: get_FCLK());
}
|
好了！修改完畢後我們再重新編譯u-boot，然後再下載到RAM中運行測試。結果終端有輸出信息並且出現類似Shell的命令行，這說明這一部分移植完成。示意圖如下：
![]()
