uboot在2440上移植

uboot是德国DENX小组的开发用于多种嵌入式CPU的 bootloader程序, oot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导，当前，它还支持NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS嵌入式操作系统。

uboot除了支持PowerPC系列的处理器外，还能支持 MIPS、 x86、ARM、NIOS、XScale等诸多常用系列的处理器。

uboot下载地址：

 U-Boot源码目录结构

1. board：开发板相关目录

2. common：通用的命令函数

3. cpu：特定CPU架构相关目录，如arm920t

4. doc： oot的开发、使用文档

5. drivers： oot支持的设备驱动程序，比如串口，nandflash，网卡

6. fs: 支持的文件系统， oot现在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs。

7. incl?：头文件和开发板配置文件，configs目录下是开发板的配置文件

8. lib_xxxx: 与体系结构相关的库文件。如与ARM相关的库放在lib_arm中。

9. lib_generic:通用的库函数

10. net：各种网络协议，TFTP协议、NFS协议等。

11. tools： oot自带的工具

12.post：是上电自检程序

 U-Boot第一阶段启动过程

cpu/arm920t/start.s 完成硬件初始化

Ø  设置CPU工作模式

Ø  关看门狗

Ø  设置系统时钟

Ø  关MMU，CACHE

Ø  为第二阶段预备RAM空间（调用board/smdk2410/lowlevel_init.s）

Ø  设置堆栈

Ø  跳转到第二阶段代码的C入口点（lib_arm/board.c  start_armboot( ) ）

 U-Boot第二阶段启动过程

 lib_arm/board.c中的 start_armboot函数

Ø init_seq nce：

初始化CPU，设置系统时钟，初始化定时器，初始化环境参 数，初始化串口控制台，检测内存映射

Øflash_init: 初始化NORFLASH

Øenv_relocate: 初始化环境变量

Ø初始化系统外围设备

Ø最后调用main_loop （command/main.c）

在Linux系统下用3.3.2的gcc编译器来进行编 译。（arm-linux-gcc-3.3.2.tar.bz2）

解压后，指定他的环境变量,进入vi

vi /etc/profile

修改export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE INPUTRC标题，如下所示：

#export PATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH

export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/bin:$PATH

然后保存退出vi后，输入source /etc/profil 回车查看编译器版本输入：arm-linux-gcc -v

 就可以查看gcc编译器版本了。

 

然后进入u-boot-1.1.6目录下修改 config.mk文件，输入：vi cpu/arm920t/config.mk

然后注释掉：#  -soft-float（不使用软浮点进行编译，即用硬浮点进行编译）

然后进入u-boot-1.1.6目录下，进行修改 Makefile：

在smdk2410_config :       unconfig

        @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

后面加上

TX2440_config :    unconfig

        @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t TX2440 NULL 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。

TX2440: 开发板的型号(BOARD)，对应于board/TX2440目录。

NULL: 开发者/或经销商(vender)。

s3c24x0: 片上系统(SOC)。

在第128行：

ifeq ($(ARCH),arm)

CROSS_COMPILE = arm-linux-

指定交叉编译器，使用的是3.4.1，这里亦可写绝对路径

修改完Makefile后，在board目录下，新建自己的 开发板目录TX2440，把smdk2410目录下的所有文件拷到TX2440，把smdk2410.c改为TX2440.c（我自己最简单的做法是，把 该目录赋予其他用户最高权限（chmod -R 667 xxx），然后在windows系统Simba服务器下直接进行修改，可以进行删除或是移动。当然也可以用mv smdk2410 TX2440来更改；删除用rm -rf *）。修改该目录下的Makefile，把smdk2410.o改为TX2410.o。

COBJS  := TX2440.o flash.o

然后将board目录下所有文件夹全部删除，只留下 TX2440

 在incl?/configs目录下创建板子的配置头文 件，把smdk2410.h改名为TX2440.h

（mv smdk2410.h TX2440.h），再把所有的文件全部删除，只留TX2440.h

 

修改SDRAM配置，在board/TX2440 /lowlevel_init.S中，检查

#define B6_BWSCON     (DW32) 位宽为32  (TX2440A开发板上接的是bank6 SDRAM，是32位的)

 

根据HCLK设置SDRAM 的刷新参数，主要是 REFCNT寄存器，开发板HCLK为100M

将  #define REFCNT   0x1113  改为  #define REFCNT  0x4f4 （修改SDRAM的刷新率）

 

增加对S3C2440的支持，2440的时钟计算公式、NAND操作和2410不太一样。

对于2440开发板，将FCLK设为400MHz，分频比为 FCLK：HCLK：PCLK=1：4：8。

 

修改board/TX2440/TX2440.c中的 board_init函数，即替换掉整个函数board_init包括它本身的所有语句。

/* S3C2440: Mpll,Upll = (2*m * Fin) / (p * 2^s)

 * m = M (the val for divider M)+ 8, p = P (the val for divider P) + 2

 */

#define S3C2440_MPLL_400MHZ     ((0x7f<<12)|(0x02<<4)|(0x01))

#define S3C2440_UPLL_48MHZ      ((0x38<<12)|(0x02<<4)|(0x02))

#define S3C2440_CLKDIV          0x05    /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 */

 

/* S3C2410: Mpll,Upll = (m * Fin) / (p * 2^s)

 * m = M (the val for divider M)+ 8, p = P (the val for divider P) + 2

 */

#define S3C2410_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))

#define S3C2410_UPLL_48MHZ      ((0x28<<12)|(0x01<<4)|(0x02))

#define S3C2410_CLKDIV          0x03    /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */

 

int board_init (void)

{

    S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();

    S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();

 

    /* set up the I/O ports */

    gpio->GPACON = 0x007FFFFF;

    gpio->GPBCON = 0x00044555;

    gpio->GPBUP = 0x000007FF;

    gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;

    gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;

    gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;

    gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;

    gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;

    gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;

    gpio->GPFCON = 0x000055AA;

    gpio->GPFUP = 0x000000FF;

    gpio->GPGCON = 0xFF95FFBA;

    gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;

    gpio->GPHCON = 0x002AFAAA;

    gpio->GPHUP = 0x000007FF;

   

    /*support both of S3C2410 and S3C2440*/

    if ((gpio->GSTATUS1 == 0x32410000) || (gpio->GSTATUS1 == 0x32410002))

    {

       /*FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4*/

       clk_power->CLKDIVN = S3C2410_CLKDIV;

      

       /* change to asynchronous bus mod */

        __asm__(    "mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"    /* read ctrl register   */ 

                    "orr    r1, r1, #0xc0000000\n"      /* Asynchronous         */ 

                    "mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"    /* write ctrl register  */ 

                    :::"r1"

                    );

                 

        /* to red? PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */

        clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;

 

        /* configure MPLL */

        clk_power->MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ;

 

        /* some delay between MPLL and UPLL */

        delay (4000);

 

        /* configure UPLL */

        clk_power->UPLLCON = S3C2410_UPLL_48MHZ;

 

        /* some delay between MPLL and UPLL */

        delay (8000);

        

        /* arch number of SMDK2410-Board */

        gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

    }

    else

    {

       /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 */

        clk_power->CLKDIVN = S3C2440_CLKDIV;

 

        /* change to asynchronous bus mod */

        __asm__(    "mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"    /* read ctrl register   */ 

                    "orr    r1, r1, #0xc0000000\n"      /* Asynchronous         */ 

                    "mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"    /* write ctrl register  */ 

                    :::"r1"

                    );

 

        /* to red? PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */

        clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;

 

        /* configure MPLL */

        clk_power->MPLLCON = S3C2440_MPLL_400MHZ;

 

        /* some delay between MPLL and UPLL */

        delay (4000);

 

        /* configure UPLL */

        clk_power->UPLLCON = S3C2440_UPLL_48MHZ;

 

        /* some delay between MPLL and UPLL */

        delay (8000);

       

        /* arch number of SMDK2440-Board */

        gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;

    }

 

    /* adress of boot parameters */

    gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;

 

    icache_enable();

    dcache_enable();

 

    return 0;

}

 

在cpu/arm920t/s3c24X0/speed.c 中修改：

在程序开头增加一行DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;， 这样才可以使用gd变量

修改get_PLLCLK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;

 

    /* support both of S3C2410 and S3C2440 */

    if (gd->bd->bi_arch_number == MACH_TYPE_SMDK2410)

       return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s));

    else

        return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m * 2) / (p << s));   /* S3C2440 */

}

 即在get_PLLCLK函 数下加入上面的红色字体。

修改get_HCLK, get_PCLK（直接粘贴下面代码，来把这个两个函数覆盖掉）:

/* for s3c2440 */

#define S3C2440_CLKDIVN_PDIVN        (1<<0)

#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_MASK   (3<<1)

#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_1      (0<<1)

#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_2      (1<<1)

#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_4_8    (2<<1)

#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_3_6    (3<<1)

#define S3C2440_CLKDIVN_ LK         (1<<3)

 

#define S3C2440_CAMDIVN_CAMCLK_MASK  (0xf<<0)

#define S3C2440_CAMDIVN_CAMCLK_SEL   (1<<4)

#define S3C2440_CAMDIVN_HCLK3_HALF   (1<<8)

#define S3C2440_CAMDIVN_HCLK4_HALF   (1<<9)

#define S3C2440_CAMDIVN_DVSEN        (1<<12)

 

/* return HCLK freq ncy */

ulong get_HCLK(void)

{

    S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();

    unsigned long clkdiv;

    unsigned long camdiv;

    int hdiv = 1;

 

    /* support both of S3C2410 and S3C2440 */

    if (gd->bd->bi_arch_number == MACH_TYPE_SMDK2410)

    return((clk_power->CLKDIVN & 0x2) ? get_FCLK()/2 : get_FCLK());

    else

    {

        clkdiv = clk_power->CLKDIVN;

        camdiv = clk_power->CAMDIVN;

 

        /* work out clock scalings */

 

        switch (clkdiv & S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_MASK) {

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_1:

            hdiv = 1;

            break;

 

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_2:

            hdiv = 2;

            break;

 

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_4_8:

            hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK4_HALF) ? 8 : 4;

            break;

 

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_3_6:

            hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK3_HALF) ? 6 : 3;

            break;

        }

 

        return get_FCLK() / hdiv;

    }

}

 

/* return PCLK freq ncy */

ulong get_PCLK(void)

{

    S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();

    unsigned long clkdiv;

    unsigned long camdiv;

    int hdiv = 1;

 

    /* support both of S3C2410 and S3C2440 */

    if (gd->bd->bi_arch_number == MACH_TYPE_SMDK2410)

    return((clk_power->CLKDIVN & 0x1) ? get_HCLK()/2 : get_HCLK());

    else

    {  

        clkdiv = clk_power->CLKDIVN;

        camdiv = clk_power->CAMDIVN;

 

        /* work out clock scalings */

 

        switch (clkdiv & S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_MASK) {

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_1:

            hdiv = 1;

            break;

 

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_2:

            hdiv = 2;

            break;

 

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_4_8:

            hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK4_HALF) ? 8 : 4;

            break;

 

        case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_3_6:

            hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK3_HALF) ? 6 : 3;

            break;

        }

 

        return get_FCLK() / hdiv / ((clkdiv & S3C2440_CLKDIVN_PDIVN)? 2:1);

    }       

}

 

重新执行make TX2440_config    make all 生成u-boot.bin，由于还没有增加NAND Flash的支持，所以可烧入NOR Flash中运行

在make all时会出现错误：没有CAMDIVN

这个要在incl?/s3c24x0.h头 文件中定义， 在129行S3C24X0_CLOCK_POWER结构体中增加：S3C24X0_REG32    CAMDIVN;    /* for s3c2440*/

假如这里进行 下载到开发板的话，只支持NORD flash下载运行。但也可以改成nand Flash下载运行。

支持NAND Flash

首先在配置文件incl?/configs /TX2440.h的宏CONFIG_COMMANDS中增加CFG_CMD_NAND (大概在82行)

编译，出现nand.c的错误和警告

解决：在incl?/configs/TX2440.h的最 后面增加3个宏:

/*NAND flash settings*/

#define CFG_NAND_BASE        0      //无实际意义：基地址，在board_nand_init中重新定义

#define CFG_MAX_NAND_DEVICE     1   //NAND Flash设备数目为1

#define NAND_MAX_CHIPS          1   //每个NAND设备由1个NADN芯片组成

修改配置文件后再编译，只 有一个错误了“board_nand_init”函数未定义

 

board_nand_init需要自己编写，在 cpu/arm920t/s3c24x0下新建nand_flash.c

编写之前，需要针对S3C2440 NAND Flash定义一些数据结构和函数

在incl?/s3c24x0.h中增加 S3C2440_NAND数据结构（168行）

/* NAND FLASH (see S3C2440 man l chapter 6) */

typedef str t {

    S3C24X0_REG32 NFCONF;

    S3C24X0_REG32 NFCONT;

    S3C24X0_REG32 NFCMD;

    S3C24X0_REG32 NFADDR;

    S3C24X0_REG32 NFDATA;

    S3C24X0_REG32 NFMECCD0;

    S3C24X0_REG32 NFMECCD1;

    S3C24X0_REG32 NFSECCD;

    S3C24X0_REG32 NFSTAT;

    S3C24X0_REG32 NFESTAT0;

    S3C24X0_REG32 NFESTAT1;

    S3C24X0_REG32 NFMECC0;

    S3C24X0_REG32 NFMECC1;

    S3C24X0_REG32 NFSECC;

    S3C24X0_REG32 NFSBLK;

    S3C24X0_REG32 NFEBLK;

 

} /*__attribute__((__packed__))*/ S3C2440_NAND;

 

在incl?/s3c2410.h中仿照S3C2410_GetBase_NAND函数（96行）

定义2440的函数：

static inline S3C2440_NAND * const S3C2440_GetBase_NAND(void)

{

    return (S3C2440_NAND * const)S3C2410_NAND_BASE;

}

在cpu/arm920t/s3c24x0/nand_flash.c中 添加代码，是从Linux-2.6.13中/drivers/mtd/nand/s3c2410.c中 移植过来的，代码略。

 

修改cpu/arm920t/s3c24x0/Makefile：

COBJS  =  加 上一项nand_flash.o

 

编译后生成 oot镜像，但这里注重，现在还不支 持NAND FLASH启动，只能烧到NOR FLASH中。 要支持NAND FLASH启动，要修改cpu/arm920t/start.S， 还要编写nand启动函数，这里先不考虑，复制现成的代码过来，以后再说。（复制 源码包\bootloader源码\ oot源码\ oot nand驱动文件夹下的nand nand_legacy nand.h到u-boot-1.1.6/drivers下）

 

再编译，假如通过即可下载。成功配置了nand flash，带还不能从nand flash中启动，只支持Nord flash。

 

 

支持网卡芯片DM9000

在driver下，有网卡驱动DM9000x.c 和 DM9000x.h

DM9000接在BANK4， 位宽16

 

在incl?/configs/TX2440.h中 设置网卡基地址：

在56行处，将CS8900的定义改成：

#define CONFIG_DRIVER_DM9000       1

#define CONFIG_DM9000_BASE      0x20000300

#define DM9000_IO            CONFIG_DM9000_BASE

#define DM9000_DATA         (CONFIG_DM9000_BASE + 4)

#define CONFIG_DM9000_USE_16BIT

即覆盖 

在drivers目录下，只留nand nand_legacy dm9000x.c dm9000x.h Makefile

其他文件全部删除(因为只用到这几个文件功能)，修改Makefile: COBJS = dm9000x.o

修改顶层目录的Makefile:将209行的内容

LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a   删除

可以将顶层目录下没用的lib_x 文件夹删除， 只留lib_arm  lib_generic

编译可生成支持网卡的 oot

 

设置Linux启动参数

在TX2440.h中，在99行处，加两个宏定 义：

/* for tag(s) to transfer message to kernel*/

#define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS    1

#define CONFIG_CMDLINE_TAG          1

/*自启动前延时3秒*/

#define CONFIG_BOOTDELAY     3

/*默认的命令行参数*/

#define CONFIG_BOOTARGS    "noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0"

//（覆盖那行绿色的）

/*默认的网络设置*/（寻 找类似代码覆盖）

#define CONFIG_ETHADDR   08:00:3e:26:0a:5b

#define CONFIG_NETMASK          255.255.255.0

#define CONFIG_IPADDR       192.168.220.6

#define CONFIG_SERVERIP     192.168.220.19//（填自己windows ip地址）

/*#define CONFIG_BOOTFILE   "elinos-lart" */

/*自动启动命令*/

#define CONFIG_BOOTCOMMAND  "nboot 0x32000000 0 0x50000; bootm 0x32000000"

 

这个是 oot的 命令提示符，可修改

#define    CFG_PROMPT    "TX2440>"  /* Monitor Command Prompt   */