一、移植环境
- 主 ?机:VMWare--Fedora 9
- 开发板:Mini2440--64MB Nand,Kernel:2.6.30.4
- 编译器:arm-linux-gcc-4.3.2.tgz
- u-boot:u-boot-2009.08.tar.bz2
二、移植步骤
本次移植的功能特点包括:
- 支持Nand Flash读写
- 支持从Nor/Nand Flash启动
- 支持CS8900或者DM9000网卡?
- 支持Yaffs文件系统?
- 支持USB下载(还未实现)
1. 了解u-boot主要的目录结构和启动流程,如下图。


#tar -jxvf u-boot-2009.08.tar.bz2??? //解压源码
#cd u-boot-2009.08/board/samsung/??? //进入目录
#mkdir my2440??????????????????????? //创建my2440文件夹
#cp -rf smdk2410/* my2440/???//将2410下所有的代码复制到2440下
#cd my2440?????????????????? //进入my2440目录
#mv smdk2410.c my2440.c????? //将my2440下的smdk2410.c改名为my2440.c
#cd ../../../????????????????//回到u-boot根目录
#cp include/configs/smdk2410.h include/configs/my2440.h?//建立2440头文件
#gedit board/samsung/my2440/Makefile???//修改my2440下Makefile的编译项,如下:
COBJS????:= my2440.o flash.o? //因在my2440下我们将smdk2410.c改名为my2440.c
3)修改u-boot跟目录下的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的编译选项,另外还要指定交叉编译器
#gedit Makefile
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-??????? //指定交叉编译器为arm-linux-gcc
?
smdk2410_config????:????unconfig?? //2410编译选项格式
????@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0
?
my2440_config????:????unconfig???? //2440编译选项格式
????@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t?my2440 samsung s3c24x0
?
*说明:arm??? :CPU的架构(ARCH)
?????? arm920t:CPU的类型
?????? my2440 :对应在board目录下建立新的开发板项目的目录
?????? samsung:新开发板项目目录的上级目录,如直接在board下建立新的开发板项目的目录,则这里就为NULL
?????? s3c24x0:CPU型号
*注意:编译选项格式的第二行要用Tab键开始,否则编译会出错
?
4)测试编译新建的my2440开发板项目
#make my2440_config?//如果出现Configuring for my2440 board...则表示设置正确
#make //编译后在根目录下会出现u-boot.bin文件,则u-boot移植的第一步就算完成了
?
到此为止,u-boot对自己的my2440开发板还没有任何用处,以上的移植只是搭建了一个my2440开发板u-boot的框架,要使其功能实现,还要根据my2440开发板的具体资源情况来对u-boot源码进行修改。
3. 根据u-boot启动流程图的步骤来分析或者修改添加u-boot源码,使之适合my2440开发板(注:修改或添加的地方都用红色表示)。
1)my2440开发板u-boot的stage1入口点分析。
一般在嵌入式系统软件开发中,在所有源码文件编译完成之后,链接器要读取一个链接分配文件,在该文件中定义了程序的入口点,代码段、数据段等分配情况等。那么我们的my2440开发板u-boot的这个链接文件就是cpu/arm920t/u-boot.lds,打开该文件部分代码如下:
知道了程序的入口点是_start,那么我们就打开my2440开发板u-boot第一个要运行的程序cpu/arm920t/start.S(即u-boot的stage1部分),查找到_start的位置如下:
从这个汇编代码可以看到程序又跳转到start_code处开始执行,那么再查找到start_code处的代码如下:
/*
?* 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? //此处两行是对AT91RM9200DK开发板上的LED进行初始化的
????bl red_LED_on
?
由此可以看到,start_code处才是u-boot启动代码的真正开始处。以上就是u-boot的stage1入口的过程。
2)my2440开发板u-boot的stage1阶段的硬件设备初始化。
由于在u-boot启动代码处有两行是AT91RM9200DK的LED初始代码,但我们my2440上的LED资源与该开发板的不一致,所以我们要删除或屏蔽该处代码,再加上my2440的LED驱动代码(注:添加my2440 LED功能只是用于表示u-boot运行的状态,给调试带来方便,可将该段代码放到任何你想调试的地方),代码如下:
??? /*bl coloured_LED_init? //这两行是AT91RM9200DK开发板的LED初始化,注释掉
????bl red_LED_on*/
?
#if?defined(CONFIG_S3C2440)? //区别与其他开发板
//根据mini2440原理图可知LED分别由S3C2440的PB5、6、7、8口来控制,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????
??? //以下对寄存器的操作参照S3C2440的DataSheet进行操作
????ldr r0, =GPBUP
????ldr r1, =0x7FF??? //即:二进制11111111111,关闭PB口上拉
????str r1, [r0]
????ldr r0, =GPBCON???//配置PB5、6、7、8为输出口,对应PBCON寄存器的第10-17位
????ldr r1, =0x154FD? //即:二进制010101010011111101
????str r1, [r0]
????ldr r0, =GPBDAT
????ldr r1, =0x1C0??? //即:二进制111000000,PB5设为低电平,6、7、8为高电平
????str r1, [r0]
#endif
//此段代码使u-boot启动后,点亮开发板上的LED1,LED2、LED3、LED4不亮
?
?
在include/configs/my2440.h头文件中添加CONFIG_S3C2440宏
?
?
#gedit cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c //根据设置的分频系数FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8修改获取时钟频率的函数
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)
????{?? //参考S3C2440芯片手册上的公式: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!修改完毕后我们再重新编译u-boot,然后再下载到RAM中运行测试。结果终端有输出信息并且出现类似Shell的命令行,这说明这一部分移植完成。示意图如下:
?
#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????*/
?
现在编译u-boot,在根目录下会生成一个u-boot.bin文件。然后我们利用mini2440原有的supervivi把u-boot.bin下载到RAM中运行测试(注意:我们使用supervivi进行下载时已经对CPU、RAM进行了初始化,所以我们在u-boot中要屏蔽掉对CPU、RAM的初始化),如下:
/*#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT //在start.S文件中屏蔽u-boot对CPU、RAM的初始化
?? bl?cpu_init_crit
#endif*/
#make my2440_config
#make
?
下载运行后可以看到开发板上的LED灯第一了亮了,其他三个熄灭,测试结果符合上面的要求。终端运行结果如下:
?
#gedit cpu/arm920t/start.S
.globl _start
_start:?b?????? start_code????//将程序的执行跳转到start_code处
?
#gedit cpu/arm920t/u-boot.lds
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)????//定义生成文件的目标平台是arm
ENTRY(_start)???????//定义程序的入口点是_start
SECTIONS
{
????//其他一些代码段、数据段等分配
????. = 0x00000000;
????. = ALIGN(4);
????.text :
????{
????????cpu/arm920t/start.o????(.text)
????????*(.text)
????}
????..................
????..................
}
3)在u-boot中添加对S3C2440一些寄存器的支持、添加中断禁止部分和时钟设置部分。
由于2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的,所以这里就直接在2410的基础上再加上对2440的支持即可,代码如下:
?
#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的中断禁止部分
????ldr? r1, =0x7fff??????? //根据2440芯片手册,INTSUBMSK寄存器有15位可用???
??? ldr? r0, =INTSUBMSK
????str? r1, [r0]
# endif
# if defined(CONFIG_S3C2440)???//添加s3c2440的时钟部分# endif
#endif????/* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 || CONFIG_S3C2440 */
#define?MPLLCON???0x4C000004???//系统主频配置寄存器基地址
#define UPLLCON???0x4C000008???//USB时钟频率配置寄存器基地址?
????ldr? r0, =CLKDIVN????????? //设置分频系数FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8
????mov? r1, #5
????str? r1, [r0]
?
??? ldr? r0, =MPLLCON??//设置系统主频为405MHz?
??? ldr? r1, =0x7F021??//这个值参考芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分
??? str ?r1, [r0]
?
??? ldr? r0, =UPLLCON? //设置USB时钟频率为48MHz?
??? ldr? r1, =0x38022? //这个值参考芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分
??? str? r1, [r0]
#?else?//其他开发板的时钟部分,这里就不用管了,我们现在是做2440的
??? /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
????/* default FCLK is 120 MHz ! */??
??? ldr??r0, =CLKDIVN
????mov??r1, #3
????str??r1, [r0]
?
?
S3C2440的时钟部分除了在start.S中添加外,还要分别在board/samsung/my2440/my2440.c和cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代码,如下:
#gedit board/samsung/my2440/my2440.c //设置主频和USB时钟频率参数与start.S中的一致
#define FCLK_SPEED 2?????? //设置默认等于2,即下面红色代码部分有效
#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???? //这三个值根据S3C2440芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分进行设置
#define M_PDIV????0x2
#define M_SDIV????0x1
#endif
#define USB_CLOCK 2??????? //设置默认等于2,即下面红色代码部分有效
#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?? //这三个值根据S3C2440芯片手册“PLL VALUE SELECTION TABLE”部分进行设置
#define U_M_PDIV????0x2
#define U_M_SDIV????0x2
#endif
?
?
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