u-boot移植到mini2440过程及源代码(转）(2009-04-07 09:36:11)
标签：杂谈 分类：嵌入式LINUX
这篇文章写于2008.12.28日，主要记录了我移植u-boot-2008.10的过程，并附上了移植好的patch文件。移植好的u-boot-2008.10适用友善公司的mini2440和阳初公司的yc2410。其它的开发板，可能要根据相应的电路配置做稍许修改。我的移植是使用非nand-leagcy方法的，移植好的u-boot-2008.10功能除了基本功能外，加上了yaffs1映像的写入功能，加入了从nand flash启动的功能，改善了一些操作感受，往nand写入数据时，可以显示进度。在使用上要注意的是使用nand wirte.yaffs 命令写入yaffs1映像时，文
件长度参数一定要与yaffs1映像的大小完全一致，否则有可能产生假坏块。我的开发环境是vmware，kubuntu8.04。交叉编译是用crosstool0.43编译生成的arm-linux-gcc 4.1.0，libc 2.3.2。
（本人也成功移植了linux2.6.27.9到mini2440开发板上，请看我另一篇文章http://hi.baidu.com/rat%5Flinux/blog/item/0275c60155b18a80e950cdfc.html）
一直想自已移植一套u-boot，但因为工作忙，一直都没有做，最近时间比较多，买了一套友善之臂的mini2440开发板，此板电路与该公司之前的QQ2440基本一至。而该开发板自带的u-boot的移植的还不很完善，于是下决心自已移植u-boot。要移植就用最新版的u-boot移植，于是决定在u-boot.2008.10版上进行移植，此版是2008年10月的新版，于之前的版本有较大改动，所以版本号也没有延续以前的编号方式，而改为2008.10。我的移植目的，是要能同时持S3C2440,S3C2410（手中还有一块阳初公司出的S3C2410开发板），从nand flash启动u-boot，因为目前大多数应用都是只有nand flash的，所以没打算从nor flash启动。支持tftp的使用，也就说要移植网卡的驱动，mini2440和阳初的s3c2410自带的linux都是使用yaffs文件系统作为根文件系统的，因此，u-boot还要能支持yaffs映像的烧写。在此我将移植过程记录下来，以方便大家在移植此版u-boot时参考。为了方便整个移植过程中的调试，我把移植过程分为0~6共7个阶段。每个阶段完成时，u-boot都是可以正常运行的，因此，你可以根据自已的要求，决定移植工作做到哪一阶段。为了同时支持S3C2440和S3C2410，我在移植时，同时加入两种代码，使用config_s3c2440，config_s3c2410这样的宏定义来决定编译哪种代码。如果你不需要同时支持两个CPU，你可以只加入一种代码。所有代码不在此列出，大家可以看我上传的移植好的u-boot。我在下面给出针对S3C2440移植的详细说明，S3C2410的移植比较简单，参考2440的移植即可，不另说明了。不同阶段的详细代码可以阅读patch文件。
第0阶段：
本阶段任务，是在u-boot系统中，建立起自已的开发板体系。我先建立mini2440板的体系。方法如下。hugerat是我的网名，你可以根据需要更改。
1 打开u-boot主目录下的makefile，找到smdk2410_config，在其下，仿照它的格式加入如下语句
rat2440_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t rat2440 hugerat s3c24x0
各项的意思如下:
arm: CPU的架构(ARCH)
arm920t: CPU的类型(CPU)，其对应于cpu/arm920t子目录。
rat2440: 开发板的型号(BOARD)，对应于board/hugerat/rat2440目录。
hugerat: 开发者/或经销商(vender)。
s3c24x0: 片上系统(SOC)。
此步是为了加入自已的开发板，非必须也可以在现有的开发板基础上修改。
2修改CROSS_COMPILE为自已的arm gcc编译器，我使用的是系统默认的arm-linux-gcc，故不必再修改相应的CROSS_COMPILE项。
3 在/board子目录中建立自己的开发板rat2440目录由于我在上一步板子的开发者/或经销商(vender)中填了 hugerat ，所以开发板rat2440目录一定要建在/board子目录中的hugerat
目录下 ，否则编译会出错。
然后，将smdk2410目录下的文件考入此目录中。
并将其中的smdk2410.c改名为rat2440.c
还要记得修改自己的开发板rat2440目录下的Makefile文件，不然编译时会出错：
COBJS := rat2440.o flash.o
4 在include/configs/中建立配置头文件
将smdk2410的相应头文件复制一份在相同目录下。并改名为rat2440.h
5 回到u-boot主目录，make rat2440_config，再make，编译生成u-boot.bin成功。
建立S3C410板的方法同上，仅将2440改为2410即可。不重复了。
第0阶段完成。
第1阶段
本版u-boot依然没有提供对S3C2440的支持，因此本阶段任务是加入S3C2440相关的代码，使得u-boot可以在s3c2440上正常工作。但
没有增加任何附加功能。
在下列文件中加入标注为的代码。其中，被注释掉的代码为原代码。
/cpu/arm920t/start.s (加入S3C2440的时钟相关的寄存器定义，加入时钟初始化代码，以使S3C2440工作在405MHz)
board/hugerat/rat2440/lowlevel_init.s(加入S3C2440内存控制寄存器的定义)
board/hugerat/rat2440/rat2440.c (修改GPIO，PLL的设置，应注意GPBCON的设置，不要让蜂鸣器响)
include/configs/rat2440.h(设定环境变量)
以下文件主要加入CONFIG_S3C2440宏定义以使得编译一些S3C2410的代码，和加入led灯的控制。以指示u-boot程序进程。
/inlcude/s3c24x0.h
cpu/arm920t/s3c24x0/interrupts.c(这里还要加入CONFIG_rat2440和CONFIG_rat2410)
/cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c
cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c
cpu/arm920t/s3c24x0/usb_ohci.c
/cpu/arm920t/s3c24x0/usb.c cpu/arm920t/s3c24x0/i2c.c
drivers/usb/usb_ohci.c
drivers/rtc/s3c24x0_rtc.c
/lib_arm/board.c
编译成功。将u-boot.bin烧入nor-flash即可运行。
但是为方便使用，同时，也是方便u-boot的调试。因此，我要将此u-boot代码再做一修改，使其可以在内存中运行。这样，可以用
开发板自带的vivi将其下载到内存中，再在内存中运行u-boot。要想它在内存中运行，方法很简单，将/root/u-boot-
1.3.1/cpu/arm920t中的start.s中
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_crit
#endif
此段代码中的bl cpu_init_crit注释掉，即不进行CPU的初始化工作（此工作，当前在板子上运行的vivi已完成，故不能再次进行）
，即改为
#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
@bl cpu_init_crit
#endif
修改/board/hugerat/rat2440/config.mk中text_base 值为0x33000000
使用vivi命令load ram 0x33000000 0x17ea8 x将u-boot.bin装入内存。再用go 0x33000000命令，即可。
至此，第1阶段工作完成。
第2阶段
本阶段任务，是给u-boot移植dm9000的网卡驱动。
u-boot自带网卡驱动，所以只要做些设置即可。
在下列文件中加入标志为的代码.
/include/configs/rat2440.h （加入dm9000定义，加入ping命令定义）
此时，编译通过，但ping时，报`ethaddr' not set错误。
研究原代码，发现#define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b被注释掉，恢复，并改变原来默认的IP地址。重新编译后，可以
ping通网络了。（也可以在u-boot启动后，修改相关参数，但因为现阶段还没有支持nandflash，参数无法保存，故在此改变较为方
便）
又发现，ping是能ping通了，但报could not establish link(不能建立链接)的错。不影响使用。参考网上的资料，发现这是因为
在网卡驱动中，/home/lijin/u-boot-rat/drivers/net/dm9000.c,有一段程序试图连接网卡的MII接口，而实际上MII接口并未使用
，所以有十秒的等待时间，且报错，将此段程序注释掉即可。
到此，本阶段任务完成。
第3阶段
本阶段任务，移植nand-flash驱动，注意此阶段工作仅是让u-boot可以操作读写nand flash。还不能让它从nand flash启动。
首先,要说明一下CFG_NAND_LEGACY的使用。在u-boot的/drivers/mtd/下有两个目录，分别是nand和nand_legacy。在nand目录下的
是nand的初始化函数和nand的操作读写函数，是使用linux的mtd构架的。此目录下的文件，只有在定义了CFG_CMD_NAND宏和没有定
义CFG_NAND_LEGACY宏的情况下才会被编译。在nand_leagcy目录下的文件也是是实现nand相关操作命令，如read,write等命令的功
能，但不是使用linux的mtd构架。此目录下的文件，只有在定义了CFG_CMD_NAND和定义了CFG_NAND_LEGACY宏的情况下才会定义。此
目录下的文件u-boot组织已不推荐使用。事实上，此版中，S3C2410构架已不支持对nand_leagcy，因此，我在移植中，是用的不定
义CFG_NAND_LEGACY的方式，即非nand_leagcy方式。
在/include/configs/rat2440.h中加标注为by hugerat,phase3的代码段，这段代码是让u-boot启用其自带nand flash驱动，并设置
相应的nand flash参数。
此时，试编译一下，通过。要说明的是，此版的u-boot已自带board_nand_init()，此函数在/cpu/arm920t/s3c24x0/nand.c中实现
。并且此版已不支持定义CFG_NAND_LEGACY，如定义此宏，则编译是会报 #error "U-Boot legacy NAND support not available
for S3C2410"的错误。故此版已不能使用网上流传非nand_leagcy方式的自加nand flash初始化函数的方法，只能用其自带的初始化
函数
下载到内存中运行，报None nand devices!!!，这是当然的。因为S3C2410和S3C2440在FLASH控制器上，差别较大，必须改写代码。
改写主要在/cpu/arm920t/s3c24x0/nand.c中进行。（此文件内是与芯片紧密相关的代码），一是board_nand_init函数，一是
s3c2410_hwcontrol，参照2440的手册，改写相关代码。还要在此文件的开始部分加入S3C2440 nand flash控制器相关寄存器的定义
。改写的代码标注同上。改写完毕后，u-boot可以识别出nand flash芯片是64MB的，但还不能识别是什么芯片。
在/driver/mtd/nand/nand_base.c中的nand_get_flash_type函数结尾，修改MTDDEBUG语句，改为printf，再编译，可以正常显示芯
片了。但nand write功能不正常，即没报错，实际上也没有写进去。
探讨原因后发现，原来是u-boot自带的nand-flash驱动（不定义nand_leagcy），是基于mtd驱动的。在默认情况下，不进行写入正
确与否的校验。要定义CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE宏才能进行写入校验。关于ECC校验，mtd驱动默认是用sotf_ecc的。加入宏
定义后，u-boot报write error了。
在此我卡了很久，最后才发现是u-boot.2008.10自带的S3C2410的s3c2410_hwcontrol函数有错。在此函数中，把chip->IO_ADDR_W值
改写了，导致在写数据时出现错误。将此错误修正后，nand write正常了。修正方法是使用一全局变量替代chip->IO_ADDR_W。
接下来，在rat2440.h中加入#define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND 1注掉原来的#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 1，加入
#define CONFIG_ENV_OFFSET 0x30000 注掉原来的#define CFG_ENV_OFFSET 0x30000。编译。saveenv功能也正常了。
至此，nand-flash驱动移植完成。
测试，nand write 0x30000000 0x40000 0x40000时，成功。用nand read也成功读出。此处要说明的，如果用vivi烧写信息到nand
中，再用u-boot读取，会报错，应该是ECC校验不是由同一软件产生所至。
此阶段完成。
第4阶段
本阶段任务是将u-boot改写为从nand-flash启动。
首先，将/cpu/arm920t/start.s中第一阶段中为了从内存中启动而屏蔽掉的语句恢复。加入标注为的
语句，为了兼容S3C2410，同时也加入S3C2410 nand boot 相关代码。同时，在/board/hugerat/rat2440/lower_init.s中，根据开
发板电路，对内存相关的几个寄存器定义进行调整。整个启动代码参考了vivi的代码。因此，将vivi的nand_read.c（支持S3C2440
的vivi，此文件中的读nand函数是直接操作nand flash的，与u-boot自带，适合用于启动时用。）考入/board/hugerat/rat2440目
录下。并修改目录下的makefile，使nand_read.c被编译。
编译，成功，将u-boot烧入nand flash，能成功从nand启动了。
第5阶段
本阶段任务是实现u-boot通过nfs引导友善提供的linux2.6.13的内核。
友善的linux并没有提供make uImage命令，需要添加。将u-boot的tools目录下的mkimage拷到开发机linux系统下的/usr/bin目录下
。在linux的/arch/arm/makefile中和/arch/arm/boot/makefile中，可以找到zImage的项目，仿照它添加uImage项目。
这个问题解决后，就是要用u-boot引导linux内核了，我用的是扬创提供的linux2.6.13的内核，扬创提供的内核，loadaddress和
entry都是30008000，我用u-boot1.2中的bootcmd参数，u-boot1.3.1 bootm却不能引导，报bad magic number，看了bootm的相关资
料，得知，如果我们没用mkimage对内核进行处理的话，那直接把内核下载到0x30008000再运行就行，内核会自解压运行（不过内核
运行需要一个tag来传递参数，而这个tag建议是由bootloader提供的，在u-boot下默认是由bootm命令建立的）。
2）如果使用mkimage生成内核镜像文件的话，会在内核的前头加上了64byte的信息，供建立tag之用。bootm命令会首先判断bootm
xxxx 这个指定的地址xxxx是否与-a指定的加载地址相同。
(1)如果不同的话会从这个地址开始提取出这个64byte的头部，对其进行分析，然后把去掉头部的内核复制到-a指定的load地址中去
运行之
(2)如果相同的话那就让其原封不同的放在那，但-e指定的入口地址会推后64byte，以跳过这64byte的头部。
Bootm在没有参数时，是采用rat2440.h中的#define CFG_LOAD_ADDR 的地址的，而我用bootm就是没有使用参数，所以出错了。正确
的做法应该是用nand read命令将内核从nand f
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