2.移植uboot-添加2440單板,並實現NOR、NAND啟動

来源:https://www.cnblogs.com/lifexy/archive/2018/01/03/8185509.html
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上章分析了uboot啟動流程後,接下來便來配置新的單板，實現nor、nand啟動 1.首先在uboot里新建單板2440 1.1將2410的單板文件夾拷貝成2440: 然後將smdk2440下的smdk2410.c改為smdk2440.c,以及修改更改好的Makefile 1.2 將2410的頭文件 ...


  • 上章分析了uboot啟動流程後,接下來便來配置新的單板，實現nor、nand啟動

 

1.首先在uboot里新建單板2440

1.1將2410的單板文件夾拷貝成2440:

cd board/samsung/
cp smdk2410 smdk2440 -rf                //拷貝文件夾,

 

然後將smdk2440下的smdk2410.c改為smdk2440.c,以及修改更改好的Makefile 

1.2 將2410的頭文件拷貝成2440:

cd ../../include/configs/
cp smdk2410.h smdk2440.h

 

2.新建後,還需要修改boards.cfg,使uboot支持2440單板:

仿照

smdk2410                     arm         arm920t     -                   samsung        s3c24x0

添加：

smdk2440                     arm         arm920t     -                   samsung        s3c24x0

添加後,就能夠使用make smdk2440_config命令.

(該命令便會調用include/configs/smdk2440.h和board/samsung/smdk2440里的文件來配置uboot)

 

3.修改uboot系統時鐘

在start.S里,uboot只設置了CLKDIVN寄存器

而2440的系統時鐘需要設置兩個寄存器:MPLLDIVN(設置FCLK頻率)、CLKDIVN(設置分頻比例),且還要設為非同步模式

所以將:

      ldr   r0, =CLKDIVN
      mov r1, #3
      str   r1, [r0] 

改為:

#define S3C2440_MPLL_400MHZ     ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x01))   //設置FCLK=400MHZ
#define MPLLCON                          0x4C000004            //設置FCLK頻率

       ldr r0,=0x4C000014
       mov r1,#5                  /*FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8  (400M:100M:50M)*/
       str r1,[r0]       

       mrc  p15, 0, r1, c1, c0                 /* 讀出控制寄存器 */  
       orr   r1, r1, #0xc0000000              /* 設置為“asynchronous bus mode” */
       mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0             /* 寫入控制寄存器 */     

       ldr r0,=MPLLCON
       ldr r1,=S3C2440_MPLL_400MHZ      
       str r1,[r0]

 並修改board\samsung\smdk2440\Smdk2440.c里的board_early_init_f()函數,屏蔽對MPLLDIVN, LOCKTIME寄存器的設置(該函數被start.S->board_init_f()調用,這些寄存器在前面已被設置)

4.燒寫到NOR上,測試

燒寫測試時,由於新的uboot較大,可以使用nor上的舊uboot,通過DNW燒寫新的uboot到nor上面.

步驟:

usb 1 30000000            //使用usb下載到SDRAM上,1表示一直下載,直到完成
                         //然後打開DNW,傳輸新的uboot.bin給usb

protect off all           //關閉nor的防寫

erase  0   +7FFFF      //擦除nor上的 0~7FFFF地址內容, +7FFF=擦除長度=512kb,要大於新的uboot.bin才行

cp.b  30000000  0  80000         //將SDRAM上的新的uboot.bin，拷貝到nor上

燒寫完成後,重啟,通過JTAG調試的讀地址命令, 判斷是否與新uboot文件一致

使用JTAG調試時,發現向0x30000000地址上寫值出錯

 

5.接下來便修改bank寄存器

將board\samsung\smdk2440\lowlevel_init.S里SMRDATA符號下:

SMRDATA:
    .word (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
    .word ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC))
    .word ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC))
    .word ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC))
    .word ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC))
    .word ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC))
    .word ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC))
    .word ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN))
    .word ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN))
    .word ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)
    .word 0x32
    .word 0x30
    .word 0x30

改為:

SMRDATA:
       .long 0x22011110;    //BWSCON
       .long 0x00000700;    //BANKCON0
       .long 0x00000700;    //BANKCON1
       .long 0x00000700;    //BANKCON2
       .long 0x00000700;    //BANKCON3 
       .long 0x00000700;    //BANKCON4
       .long 0x00000700;    //BANKCON5
       .long 0x00018005;    //BANKCON6
       .long 0x00018005;    //BANKCON7
       .long 0x008C04F4;    //REFRESH
       .long 0x000000B1;    //BANKSIZE
       .long 0x00000030;    //MRSRB6
       .long 0x00000030;    //MRSRB7

 

6.重新編譯燒寫uboot,發現串口已有數據,但是亂碼：

 

6.1進入arch\arm\cpu\arm920t\s3c24x0\Speed.c下的get_HCLK ()函數:

 

由於我們沒有配置CONFIG_S3C2440巨集,所以uboot獲取HCLK時鐘設置波特率時,用的是CONFIG_S3C2410巨集的方法

搜索CONFIG_S3C2410巨集,找到位於smdk2440.h:

 

然後將smdk2440.h的CONFIG_S3C2410巨集 改為: CONFIG_S3C2440巨集

 

6.2編譯測試

make時,發現以下幾個error:

 

進入drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c 的72行:

 

其中nand是一個s3c2410_nand結構體:

 

該結構體如下所示:

 

從上圖可以看出,只有定義了CONFIG_S3C2410巨集,才能得到該結構體,而我們6.1小節里,使用的是CONFIG_S3C2440巨集。

且上面的s3c2410_nand結構體和s3c2440_nand結構體的差別也很大,修改s3c2410_nand.c會很麻煩

6.3所以就直接去掉該文件,不讓編譯器編譯即可,步驟如下所示:

1)直接進入s3c2410_nand.c的目錄,打開Makefile:

 

如上圖所示,需要去掉CONFIG_NAND_S3C2410巨集定義才行

2)搜索CONFIG_NAND_S3C2410巨集,位於include/configs/smdk2440.h:

 

如上圖所示,我們直接來屏蔽CONFIG_CMD_NAND巨集即可,因為該巨集下的#ifdef,都是與2410相關的

3)屏蔽include/configs/smdk2440.h下的CONFIG_CMD_NAND巨集定義

 

重新燒寫進norflash,列印如下圖所示:

 

發現無亂碼了,表示nor啟動成功,其中Flash: *** failed ***表示不支持norflash,因為我們只實現了重定位,並沒有對nor實現寫擦除等命令。

 

7.接下來便修改uboot,實現NAND啟動

新的uboot鏈接地址位於0,且在arm-linux-ld時加了"-pie"選項, 使得u-boot.bin里多了"*(.rel*)", "*(.dynsym)",從而程式非常大,不利於從NAND啟動(重定位之前的啟動代碼應該少於4K).

所以接下來修改代碼,並取消"-pie"選項.

7.1去掉 "-pie"選項

使用grep "\-pie" * -nR找到:

arch/arm/config.mk:75:LDFLAGS_u-boot += -pie             // LDFLAGS: arm-linux-ld的參數

所以屏蔽arch/arm/config.mk文件的"LDFLAGS_u-boot += -pie"這行即可

7.2參考之前自製uboot使用的start.S, init.c來修改uboot代碼

1)將以前寫uboot里的init.c放入board/samsung/smdk2440目錄, 並檢查是否有同名函數名,若函數只在同文件使用,則添加static.並修改Makefile

 

2)修改include/configs/smdk2440.h文件

將CONFIG_SYS_TEXT_BASE巨集改為0x33f00000,也就是uboot重定位後的位置, 這裡留了1MB空間供給uboot重定位(在反彙編中看到,代碼真正總大小為700多KB(包括了bss段))

 

3)修改arch/arm/cpu/arm920t/start.S,更改重定位代碼

由於nand啟動時,2440未初始化之前只有前4K可讀寫,所以將重定位代碼放在start.S的cpu_init_crit(初始化SDRAM)段後面

添加以下帶紅色的欄位:

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT

       bl    cpu_init_crit

#endif

       /*重定位                          */

       ldr   sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)          //等於0x30000f80

       bic   sp, sp, #7                                                   /* 8-byte alignment for ABI compliance */

   

       mov r0,#0                         //r0->src

       ldr r1,_TEXT_BASE          //_TEXT_BASE : 0x33f00000

       ldr r2,_bss_start_ofs       // _bss_start_ofs:  __bss_start - _start   (有效代碼大小)

       bl copy_code_to_sdram     //複製代碼到SDRAM連接地址dest上(參考自製uboot章節)

       bl clear_bss                         //清除bss段(參考自製uboot章節)

 

       ldr pc,=call_board_init_f                 //絕對跳轉,跳到SDRAM上執行

call_board_init_f:

       ldr   r0,=0x00000000

       bl    board_init_f

上面的_TEXT_BASE,在start.S靠前處定義:

由於它位於靠前處,保證了_TEXT_BASE存在前4k空間里,若直接使用ldr r1,=CONFIG_SYS_TEXT_BASE,編譯器可能會將這個巨集定義放在SDRAM上,則會出錯

4)重定位寫在前面了,所以我們還要刪除start.S後面的relocate_code重定位段,清除BSS段

board_init_r位置處的代碼,改為如下所示:

/* void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni)*/
.globl      relocate_code
relocate_code:

       mov r4, r0      /* save addr_sp */       
       mov    sp, r4
       mov r0, r1      /* save addr of gd */
       mov r1, r2      /* save addr of destination */
       bl   board_init_r        //進入uboot第二階段代碼

 

7.3修改board_init_f()函數(位於arch/arm/lib/board.c)

本節添加的uboot重定位是直接以基地址0x33F00000開始的, 在上一章分析出,board_init_f()函數劃分uboot重定位所在區域時,是通過動態劃分的.

所以修改board_init_f()函數的第113行:

       /*
        * reserve memory for U-Boot code, data & bss
        * round down to next 4 kB limit
        */

       //addr -= gd->mon_len;                     //屏蔽該行
       //addr &= ~(4096 - 1);                     //屏蔽該行

     addr=CONFIG_SYS_TEXT_BASE;           //0x33f00000,添加該行

 

7.4修改鏈接腳本

把start.S, init.c(實現重定位), lowlevel.S(實現初始化SDRAM)等文件放在最前面

vi arch/arm/cpu/u-boot.lds

添加以下帶紅色的欄位:

     . = ALIGN(4);

        .text :

        {

                __image_copy_start = .;

                CPUDIR/start.o (.text)              //CPUDIR為arch/arm/cpu/arm920t目錄

                board/samsung/smdk2440/libsmdk2440.o (.text)  

                *(.text)

        }

libsmdk2440.o是將smdk2440單板目錄下的所有*.c,*S文件編譯後,連接成一個庫文件.

8.然後通過舊的uboot,將新的uboot燒寫到nand

usb 1 30000000                             //先下載到SDRAM上

nand erase 0  0x80000                      //擦除512kb,必須大於新的uboot

nand write 30000000   0  0x80000           //將SDRAM上的新uboot寫入nand中

燒寫後,如下圖所示:

 

nand啟動便實現完成了,上面的Flash: *** failed *** 是屬於uboot第二階段函數board_init_r()里的代碼,表示不支持nor flash,不能實現讀,寫,擦除等命令

 

未完待續,下章便來學習,讓uboot支持nor flash、nand flash.

 


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