基于优龙FS2410开发板u-boot-1.1.6的移植(NAND FLASH) (三)(转载）

首先引用《嵌入式系统 Boot Loader 技术内幕》的一段话：Boot Loader 的设计与实现是一个非常复杂的过程。如果不能从串口收到那激动人心的"uncompressing linux.................. done, booting the kernel……"内核启动信息，恐怕谁也不能说："嗨，我的 boot loader 已经成功地转起来了！" 我对此深有体会，这就是为什么这篇文章推迟一个星期才出来的原因。

u-boot实现linux内核引导步骤：

1、U-BOOT给linux内核传递合适参数的定义

修改include/configs/fs2410.h如下：

……

……

/************************************************************

 * RTC

 ************************************************************/

#define       CONFIG_RTC_S3C24X0   1

/* allow to overwrite serial and ethaddr */

#define CONFIG_ENV_OVERWRITE

#define CONFIG_BAUDRATE        115200

 

/************************************************************/

/* enable passing of ATAGs       */

#define CONFIG_CMDLINE_TAG  1

#define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS 1

#define CONFIG_INITRD_TAG       1

 

/***********************************************************

 * Command definition

 ***********************************************************/

#define CONFIG_COMMANDS \

                     (CONFIG_CMD_DFL    | \

                     CFG_CMD_CACHE     | \

                     CFG_CMD_NAND | \

                     /*CFG_CMD_EEPROM |*/ \

                     /*CFG_CMD_I2C    |*/ \

                     /*CFG_CMD_USB  |*/ \

                     CFG_CMD_REGINFO  | \

                     CFG_CMD_DATE  | \

                     CFG_CMD_ELF)

……

……

2、修改UBOOT的2410CPU频率

smdk2410的U-BOOT原来运行频率是 202.8M，而FS2410的BIOS里面是200M，所以不修改频率可能会出点问题。按照网上的说法，内核中，在\arch\arm\ mach_s3c2410\s3c2410.c 中，fclk = s3c2410_get_pll(MPLLCON, xtal);   //读出来的fclk结果和bootloader的频率不一致。

修改board/fs2410/fs2410.c文件如下：

#define FCLK_SPEED 1

#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

#define M_MDIV 0x5c  /* Fout = 200MHz */

#define M_PDIV 0x4

#define M_SDIV 0x0

#endif

3、修改include/configs/fs2410.h中的CFG_LOAD_ADDR的地址为0x30007FC0

这是内核的加载地址，board/smdk2410/config.mk文件注释中提到Linux内核希望自己被加载到0x30008000的内存地址，而由于uImage会在kernel镜像之前加上大小为0x40的头文件消息，所以需要减去0x40。

4、制作uImage

在编译内核的时候如果用命令make uImage来生成uImage的话，我发现Load Address 30008000，  Entry Point  30008000，为什么这样我没细研究，所以我用mkimage来生成uImage，做法如下：

[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.25' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30007fc0 -e 0x30008000 -d zImage uImage

Image Name   linux-2.6.25

Created      Thu Jul 3 101845 2008

Image Type   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

Data Size    1556188 Bytes =1556252 kB = 1.5 MB

Load Address 0x30007fc0

Entry Point  0x30008000

 

这里解释一下参数的意义：

        -A == set architecture to 'arch'

        -O == set operating system to 'os'

        -T == set image type to 'type'

        -C == set compression type 'comp'

        -a == set load address to 'addr' (hex)

        -e == set entry point to 'ep' (hex)

        -n == set image name to 'name'

        -d == use image data from 'datafile'

        -x == set XIP (execute in place)

这里我移植的是2.6.25内核,当然也可以：Load Address 0x30008000 、Entry Point  0x30008040

5、固化

       make修改好的u-boot，将u-boot.bin和uImage写入flash相应位置，然后设置u-boot启动命令：

[FS2410]#setenv bootargs root=1f02 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200 devfs=mount

[FS2410]#setenv bootcmd nand read 0x30007fc0 0x40000 0x1c0000\;bootm 0x30007fc0

[FS2410]#saveenv

Saving Environment to NAND...

Erasing Nand...Writing to Nand... done

好了，可以通过printenv、bdinfo等命令查看自己的u-boot参数了，最后reset一下，如果运气好点的话，就会看到那激动人心的

Uncompressing Linux....................................................... done, booting the kernel.

之后就是一阵洋文飘过……

后记：

s3c2410上移植uboot和linux2.6内核.虽然网上的文章多多，但真正要在自己的板子上跑起来还真是问题多。其间参考了不少网上同行们的文章，受益匪浅。最后我还将调制过程中遇到的问题总结列出，供后人参考。

问题一：Load Address  、Entry Point 设置问题
Starting kernel ...
undefined instruction
pc : [] lr : []
sp : 33f4fc10 ip : 00000001 fp : 33f4fca4
r10: 33f9e70c r9 : 33ece9cd r8 : 33f4ffdcc
r7 : 33f4ffb8 r6 : 00000000 r5 : 00000000 r4 : 00000000
r3 : 30008000 r2 : c0000100 r1 : 000000c1 r0 : 00000000
Flags: nZCv IRQs off FIQs off Mode SVC_32
Resetting CPU ...

引导内核在这里进不去，网上也没一个很好的说法，由上图可知：Load Address 0x30008000 、Entry Point  0x30008000 ，#bootm的时候，显示是的内核前头加上的64byte的信息r1:000000c1 r0:00000000……按照上述制作uImage的方法设Load Address  、Entry Point 就ok。

/************下面引用了网上文章的原话********************************************************/

u-boot  调用 Linux 内核的方法是直接跳转到内核的第一条指令处，也即直接跳转到 MEM_START ＋ 0x8000 地址处。在跳转时，要满足下列条件：

a) CPU 寄存器的设置： R0 ＝ 0 ； R1 ＝机器类型 ID ，本系统的机器类型 ID ＝ 193 。 R2 ＝启动参数标记列表在 RAM 中的起始基地址；

b) CPU 模式：必须禁止中断 (IRQs 和 FIQs) ； CPU 必须工作在 SVC 模式；

c) Cache 和 MMU 的设置： MMU 必须关闭；指令 Cache 可以打开也可以关闭；数据 Cache 必须关闭。

系统采用下列代码来进入内核函数：

theKernel = (void (*)(int, int))ntohl(hdr->ih_ep);

theKernel(0, bd->bi_arch_number); 其中， hdr 是 image_header_t 类型的结构体， hdr->ih_ep 指向内核的第一条指令地址，即 Linux 操作系统下的 /kernel/arch/arm/boot/compressed/head.S 汇编程序。 theKernel() 函数调用应该不会返回，如果该调用返回，则说明出错。

//theKernel(0, bd->bi_arch_number); 应该是：
      theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params);

问题二：Starting kernel ...就没显示了.

郁闷吧，解决了第一个问题，又来了这个问题，什么都没显示了，错在哪呢？

theKernel (0, bd->bi_arch_number, bd->bi_boot_params);没有给内核正确传递参数？经过setenv修改启动参数、修改bi_arch_number的机器ID 号，都未果，结果发现，优龙的linux-2.6.8.1-pxt1不能引导，我交叉编译Linux-2.6.25，制作uImage，结果正常启动，至于为什么linux-2.6.8.1-pxt1不能引导，我没做深入分析。

问题三：Uncompressing Linux....................................................... done, booting the kernel   就不动了

我没有遇到，摘用网上解法：一般这个错误有两种原因：
一个内核的commandline ，一个是由于主频设置的问题
1. 通过go启动内核的话参数用的是编译时的..而bootm则是启动的经过处理的uImage(加了一个头)
所以用bootm就会把uboot设置的commandline传给内核..如果是用bootm启动出现bootint the 
kernel没显示了.则应该好好检查一下.可以printenv打印看uboot有没设置对commandline
2.主频问题,就是在MPLLCON这个寄存器的配置上。(board/s3c2410/s3c2410.c)
在VIVI：MPLLCON = 0x0005c040；计算出来的Mpll = 200Mhz
Uboot116：MPLLCON = 0x000a1031；计算出来的Mpll = 202Mhz
 那么，及有可能就是内核已经启动，而波特率不对，使打印出问题
把MPLLCON改成 = 0x0005c040就有显示了.

问题四：Error: unrecognized/unsupported machine ID (r1 = 0x33f4fca8)

分析：

tftp uImage到0x30008000，然后，go 0x30008000,这样uboot没有传参数给内核，go命令是不传递内核参数的所以会有Error: unrecognized/unsupported machine ID (r1 = 0x33f4fca8)这样的错误
一种方法是修改common/cmd_boot.c
/*#if defined(CONFIG_I386)*/          
  DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;        
/*#endif*/                                        
#if !defined(CONFIG_NIOS)
      /*******************add here*******************************/    
if(argc==2)
        rc = ((ulong (*)(int, char *[]))addr) (0, gd->bd->bi_arch_number);
  else      
/*********************add end *****************************/  
          rc = ((ulong (*)(int, char *[]))addr) (--argc, &argv[1]);
解决
还可以在arch/arm/kernel/head.S写死r1
mov    r1, #0xc1

个人建议不修改，用bootm命令。

至此，u-boot-1.1.6 移植完毕，感谢收看！