嵌入式Linux学习:u-boot源码分析(3)--AM335X系列的2014.10版

2019-07-13 08:15发布

    我们继续上一篇的代码,已经来到s_init()(位于archarmcpuarmv7am335xoard.c),其源代码如下:
...defined(CONFIG_SPL_BUILD) gd = &gdata; preloader_console_init();//wlg: uart_init(), and print the first information U-boot SPL... #endif #if defined(CONFIG_SPL_AM33XX_ENABLE_RTC32K_OSC) /* Enable RTC32K clock */ rtc32k_enable(); #endif #ifdef CONFIG_SPL_BUILD board_early_init_f();//wlg: SPL only, initial some thing for sdram sdram_init();//wlg: initial the SDRAM for next stage, this function will read eeprom to decide how to initial sdram #endif//wlg: now, we had correctly initial sdram, we return and it's time to copy uboot from mmc. } #endif
    这段代码的开始,仍是将gdata的地址赋给gd这个指向gd_t(global_data)的指针,而上文中也有提及,gd这个指针实际上就是r9.所以这一步的工作仍然是将r9指向gdata,而gdata这个数据本身就是gd_t(global_data)结构体。这里估计也是进一步的确认吧?再往下看     进入了preloader_console_init()函数,这个函数位于commonsplSpl.c文件中,将其展开
void preloader_console_init(void) { gd->bd = &bdata; gd->baudrate = CONFIG_BAUDRATE; serial_init(); /* serial communications setup */ gd->have_console = 1; puts(" U-Boot SPL " PLAIN_VERSION " (" U_BOOT_DATE " - " U_BOOT_TIME ") ");//wlg: now we print our first information #ifdef CONFIG_SPL_DISPLAY_PRINT spl_display_print(); #endif }
    上面的代码主要是对gd这个指针所指向的结构体(以下简称为gdata结构体)进行赋值,主要包括:     1. 对gdata结构体中的bd进行赋值,而这个bd本身就是一个指向bd_t(board_data)结构体的指针。所以说上面的bdata其本身也是bd_t(board_data)结构体,在该Spl.c文件中同样由描述:Spl.c (commonspl):static bd_t bdata __attribute__ ((section(".data")));所以同gdata一样,bdata也被预先保存在了 .data段中     2. 对gdata结构体中的baudrate 进行赋值,CONFIG_BAUDRATE实际上就是115200。这个baudrate 实际上记录的就是uart的波特率,为115200.但是这里仅仅只是赋值而已,并没有对实际的uart硬件的波特率进行修改;     3. 进入serial_init()函数(位于/drivers/serial/serial.c),该函数会利用gdata结构体中的baudrate对实际硬件进行操作!展开如下: int serial_init(void) { gd->flags |= GD_FLG_SERIAL_READY; return get_current()->start(); }    这是个uart的初始化函数,首先是设置标志位,这个标志位就是在gdata结构体中的flags,这个flags是一个32位的数据,每一位都代表着某一标志,如这里就是将那个代表uart已经准备好的标志位拉高(#define GD_FLG_SERIAL_READY0x00100/* Pre-reloc serial console ready  */)。这是为了向后传递各种全局信息;     设置好gdata(再啰嗦一句,gd就是r9,其实际指向gdata)标志位后,然后先执行get_current(),利用其返回再执行start()。先看get_current(): static struct serial_device *get_current(void) { struct serial_device *dev; if (!(gd->flags & GD_FLG_RELOC)) dev = default_serial_console(); else if (!serial_current) dev = default_serial_console(); else dev = serial_current; /* We must have a console device */ if (!dev) { #ifdef CONFIG_SPL_BUILD puts("Cannot find console "); hang(); #else panic("Cannot find console "); #endif } return dev; }
    首先看到的是,这个函数的返回,是一个静态变量,而且是一个指向serial_device结构体的指针,继续往下看函数内部     1. 首先是定义了一个指向serial_device结构体的局部指针变量。     2. 然后判断gd->flags里面的GD_FLG_RELOC标志位是否有效,这个标志位代表是否已经完成了uboot的重定位,很明显我们目前还只是SPL程序,uboot的镜像还没有被复制到SDRAM中,更没有重定位了。所以这个判断无效,执行下一句     3. 判断serial_current(这个是全局变量,也是一个指向serial_device结构体的指针)是否为0,如果为0的话,说明当前的serial设备没有初始化完成。很明显,我们之前都没有对这个serial_current进行操作,它实际上就是0x0000,所以这里的判断成立,开始执行dev = default_serial_console();(18 default_serial_console - Function in Serial_ns16550.c (driversserial) at line 235 (18 lines) 说实话,这个喊话在哪里定义我还真拿不准,后期再结合Makefile来一起看,暂列如下:
__weak struct serial_device *default_serial_console(void) { #if CONFIG_CONS_INDEX == 1 return &eserial1_device; #elif CONFIG_CONS_INDEX == 2 return &eserial2_device; #elif CONFIG_CONS_INDEX == 3 return &eserial3_device; #elif CONFIG_CONS_INDEX == 4 return &eserial4_device; #elif CONFIG_CONS_INDEX == 5 return &eserial5_device; #elif CONFIG_CONS_INDEX == 6 return &eserial6_device; #else #error "Bad CONFIG_CONS_INDEX." #endif }    可以看到,这个函数是根据宏来条件编译的,这里的CONFIG_CONS_INDEX实际上在includeconfigsam335x....h文件中的定义 /* NS16550 Configuration */ #define CONFIG_SYS_NS16550_COM1 0x44e09000 /* UART0 */ #define CONFIG_CONS_INDEX 1 #define CONFIG_BAUDRATE 115200    所以default_serial_console()实际返回的就是return &eserial1_device;,而这个由定义如下: DECLARE_ESERIAL_FUNCTIONS(1); struct serial_device eserial1_device = INIT_ESERIAL_STRUCTURE(1, "eserial0");     这里先执行了DECLARE_ESERIAL_FUNCTIONS(1),其功能如下: #define DECLARE_ESERIAL_FUNCTIONS(port) static int eserial##port##_init(void) { int clock_divisor; clock_divisor = ns16550_calc_divisor(serial_ports[port-1], CONFIG_SYS_NS16550_CLK, gd->baudrate); NS16550_init(serial_ports[port-1], clock_divisor); return 0 ; } static void eserial##port##_setbrg(void) { serial_setbrg_dev(port); } static int eserial##port##_getc(void) { return serial_getc_dev(port); } static int eserial##port##_tstc(void) { return serial_tstc_dev(port); } static void eserial##port##_putc(const char c) { serial_putc_dev(port, c); } static void eserial##port##_puts(const char *s) { serial_puts_dev(port, s); }    然后执行INIT_ESERIAL_STRUCTURE(1, "eserial0");
#define INIT_ESERIAL_STRUCTURE(port, __name) { .name = __name, .start = eserial##port##_init, .stop = NULL, .setbrg = eserial##port##_setbrg, .getc = eserial##port##_getc, .tstc = eserial##port##_tstc, .putc = eserial##port##_putc, .puts = eserial##port##_puts, }    简而言之这里就是初始化了一个serial_device结构体eserial1_device,这个结构体里的元素都用default,也就是预先定义好的函数或者字符进行替换。而这个初始化完成的结构体最后就被返回到get_current()函数中的局部变量dev中,在通过判断dev是否有效来,输出一些调试信息!     最终get_current()函数的返回的就是dev。 --------------------------get_current()函数结束---------------------------     我们继续回到serial_init()函数,我们需要利用get_current()的返回,去执行seserial1_device结构体中的tart元素,也就是说start这个元素实际上就是一个函数指针!我们展开start来看一下,实际上就是:      .start= eserial##port##_init,(INIT_ESERIAL_STRUCTURE中)                 static int  eserial##port##_init(void)
        {
        int clock_divisor;
        clock_divisor = ns16550_calc_divisor(serial_ports[port-1],
        CONFIG_SYS_NS16550_CLK, gd->baudrate);
        NS16550_init(serial_ports[port-1], clock_divisor);
        return 0 ;
        }     所以执行start()就是执行了上述的static int  eserial##port##_init(void)函数,可以看到这个函数就是利用gd->baudrate对uart进行初始化!这里不再细细展开,因为接下来的操作很多都是寄存器的操作,比较枯燥!
----------serial_init()函数执行完毕------------------     这样我们就返回到了preloader_console_init(),再往下执行:     4. gd->have_console = 1; 通过设置全局变量,也就是igd所指向的gdata中的have_console元素来告诉其他函数,现在已经有console,也即是说目前已经有一个uart实现的控制台,可以实现简单的数据输出和输入!     5. 然后我们就打印了UBOOT的信息,包括版本等等。这个其实也就是我们再利用uart实现uboot启动后的第一条信息输出,一般如下: U-Boot SPL 2015.10-00001-g143c9ee (Nov 06 2015 - 15:27:19)
-----------------    preloader_console_init()执行完毕---------------------     继续返回到s_init(),     接下来就要开始执行非常关键的两个函数:     1.       board_early_init_f();//wlg: SPL only, initial some thing for sdram
    2.       sdram_init();//wlg: initial the SDRAM for next stage, this function will read eeprom to decide how to initial sdram     第一个函数主要完成SDRAM的前期初始化,第二个函数进一个完成SDRAM的设置,先进入第一个函数:
/* * In the case of non-SPL based booting we'll want to call these * functions a tiny bit later as it will require gd to be set and cleared * and that's not true in s_init in this case so we cannot do it there. */ int board_early_init_f(void) { prcm_init(); set_mux_conf_regs(); return 0; }     看注释,应该是完成引脚的而配置工作, void prcm_init() { enable_basic_clocks(); scale_vcores(); setup_dplls(); } 直接看第三个函数 static void setup_dplls(void) { const struct dpll_params *params; params = get_dpll_core_params(); do_setup_dpll(&dpll_core_regs, params); params = get_dpll_mpu_params(); do_setup_dpll(&dpll_mpu_regs, params); params = get_dpll_per_params(); do_setup_dpll(&dpll_per_regs, params); writel(0x300, &cmwkup->clkdcoldodpllper); params = get_dpll_ddr_params(); do_setup_dpll(&dpll_ddr_regs, params); } 直接看倒数第二行, const struct dpll_params *get_dpll_ddr_params(void) { struct am335x_baseboard_id header; enable_i2c0_pin_mux(); i2c_init(CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SLAVE); if (read_eeprom(&header) < 0) puts("Could not get board ID. "); if (board_is_evm_sk(&header)) return &dpll_ddr_evm_sk; else if (board_is_bone_lt(&header)) return &dpll_ddr_bone_black; else if (board_is_evm_15_or_later(&header)) return &dpll_ddr_evm_sk; else return &dpll_ddr; }     这个函数的主要功能就是从EEPROM中读取到板子的信息,因为TI有很多开发板,每一个开发板上面的引脚配置是不一样的,SDRAM的容量也不一样,所以TI就把这些关键的board信息放到了一块EEPROM上,通过读取这个EEPROM上的内容来判断如何实现进一步配置!     那么首先就是EEPROM的读取,为了读取EEPROM,就必须先要初始化I2C接口,利用:     1.    enable_i2c0_pin_mux();//这一步完成I2C引脚的定义!     2.    i2c_init( CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SLAVE);来完成I2C的配置,包括时钟频率等     以上两步完成以后,就可以开始真正的读取EEPROM里的内容了。实际上一开始就先定义一个struct am335x_baseboard_id header结构体,这个结构体是一个局部变量,所以里面的元素都是无效的,通过读取EEPROM中的数据,完成这个结构体的修改,所以下一步,就是执行read_eeprom(&header) ,并将读过来的数据保存到header结构体中!     我们会在第4篇开始介绍这个EEPROM的操作,敬请期待