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u-boot-2012.04.01 移植笔记_readinitb": unknown word.
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目标：把 u-boot-2012.04.01 移植到Jz2440开发板，并启动Linux内核
一、下载、建立source insight工程、编译、烧写、如果无运行分析原因
- 从官方网下载 u-boot-2012.04.01，并解压
tar xjf u-boot-2012.04.01.tar.bz2- 1
- 进入u-boot-2012.04.01目录，并搜索查看该uboot是否支持s3c2440这款SOC (Jz2440开发板使用的SOC是s3c2440)
cd u-boot-2012.04.01 find -name "*2440*"- 1
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由搜索的结果可知，uboot里只有s3c2440.h这个头文件，并没有支持s3c2440这款SOC；那么我们搜索一下与s3c2440相近的s3c2410,find -name "*2410*",搜索的结果如下：
由所有的结果可知，board/samsung/目录下有支持smdk2410的单板目录； - 因此我们可知通过配置编译smdk2410,把编译出来了的u-boot下载到Jz2440开发板，看看是否可以正常运行
（1）配置smdk2410 ：make smdk2410_config
（2）编译：make - 把编译生成的u-boot.bin 下载到开发板，观察是否能够正常启动；
从上图可知，把u-boot.bin 下载到Nor Flash 后重启开发板，串口没有输出，uboot 并不能正常启动。所以这个uboot不支持我们的jz2440开发板，那么接下通过修改uboot的源码使它支持jz2440开发板。
二、分析uboot启动过程：
- 修改代码之前，需要阅读代码分析u-boot的启动过程，这里做一个取巧的办法:
编译uboot，关心最后一条链接命令，从连接命令中得知u-boot的组成。
从上图可知：arm-linux-ld是链接命令，-T u-boot.lds是指定链接脚本是u-boot.lds，-Ttext 0x0是指定代码段运行地址是0，放在程序最前面的是arch/arm/cpu/arm920t/start.o。 - 查看链接脚本u-boot.lds，如下图所示： 链接地址是0，只能在nor flash上运行。
那么从哪里开始运行呢？从arch/arm/cpu/arm920t/start.o 开始运行，所以程序的入口应该在arch/arm/cpu/arm920t/start.S 中，接下来分析这个 start.S，了解u-boot 的启动过程。 - 分析 start.S
（1）回顾以前u-boot的启动过程：
a.初始化硬件：关看门狗、设置时钟、设置SDRAM、初始化NAND FLASH；
b.如果bootloader比较大，要把它重定位到SDRAM；
c.把内核从NAND FLASH读到SDRAM；
d.设置"要传给内核的参数"；
e.跳转执行内核
（2）start.S 的运行过程：
(2.1) set the cpu to SVC32 mode (设置CPU为SVC32 模式)
(2.2) turn off the watchdog（关看门狗）
(2.3) mask all IRQs by setting all bits in the INTMR （屏蔽所有中断）
(2.4) 设置时钟比例 (设置FCLK、HCLK和PCLK时钟的比例)
(2.5) 设置内存控制器：
① 跳转到cpu_init_crit函数进行CPU初始化(刷新指令cache 和 数据cache、关闭MMU 和caches)
② 再跳转到底层初始化函数lowlevel_init(初始化内存，也就是设置内存控制器)
(2.6) 设置栈，调用C函数board_init_f （用C函数前必须先设置好栈，栈地址是往地址低处增长的）
(2.7) 调用函数数组init_sequence里的各个函数
(2.7.1) board_early_init_f : 设置系统时钟、设置GPIO
…
(2.8) 重定位代码:
(2.8.1) 从NOR FLASH把代码复制到SDRAM
(2.8.2) 程序的链接地址是0，访问全局变量、静态变量、调用函数时是使"基于0地址编译得到的地址"
现在把程序复制到了SDRAM
需要修改代码，把"基于0地址编译得到的地址"改为新地址
(2.8.3) 程序里有些地址在链接时不能确定，要到运行前才能确定：fixabs
(2.9) clear_bss
(2.10) 调用C函数board_init_r：第2阶段的代码
…
三、分析uboot启动过程之内存分布
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在uboot启动过程分析中的可知uboot 运行的第一个C函数是 board_init_f，单片机/SOC在执行C 函数之前，必须设置栈。
/* Set stackpointer in internal RAM to call board_init_f */ call_board_init_f: ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) // sp = 0x30000000 + 0x1000 - 128 = 0x3000 0F80 bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */ ldr r0,=0x00000000 bl board_init_f- 1
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从以上代码可知，在执行C函数 board_init_f 之前设置 sp =CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR，那么CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR等于多少呢？在include/configs/smdk2410.h中 由以下代码：
/*----------------------------------------------------------------------- * Physical Memory Map */ #define CONFIG_NR_DRAM_BANKS 1 /* we have 1 bank of DRAM */ #define PHYS_SDRAM_1 0x30000000 /* SDRAM Bank #1 */ #define PHYS_SDRAM_1_SIZE 0x04000000 /* 64 MB */ /* additions for new relocation code, must be added to all boards */ #define CONFIG_SYS_SDRAM_BASE PHYS_SDRAM_1 #define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR (CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x1000 - \ GENERATED_GBL_DATA_SIZE)- 1
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可知：CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x1000 - GENERATED_GBL_DATA_SIZE
= 0x30000000 + 0x1000 - GENERATED_GBL_DATA_SIZE
此时，GENERATED_GBL_DATA_SIZE 就是 gd_t 结构体占的内存大小。这里可通过u-boot 的反 汇编可直接知道 CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR 的值。
(在uboot顶层目录下输入命令：arm-linux-objdump -D u-boot > u-boot.dis )
由上图可知，sp的值存储在0x498 这个地址里， 由下图可知，这个地址存储的值是0x30000f80，
总结：sp = 0x30000f80；GENERATED_GBL_DATA_SIZE = 128，即 gd_t 结构体的大小是128B。 -
设置好sp后，对sp进行8字节对齐(sp对齐后仍然是0x30000f80)，然后把r0 = 0作为参数传入函数board_init_f，下面分析board_init_f函数。
void board_init_f(ulong bootflag) { bd_t *bd; init_fnc_t **init_fnc_ptr; gd_t *id; ulong addr, addr_sp; #ifdef CONFIG_PRAM ulong reg; #endif bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_F, "board_init_f"); /* Pointer is writable since we allocated a register for it */ gd = (gd_t *) ((CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) & ~0x07); // gd = (gd_t *)0x30000f80 /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */ __asm__ __volatile__("": : :"memory"); memset((void *)gd, 0, sizeof(gd_t)); gd->mon_len = _bss_end_ofs; // _bss_end_ofs = __bss_end__ - _start,从反汇编里可知:_bss_end_ofs = 0x000ae4e0 = 697KB #ifdef CONFIG_OF_EMBED /* Get a pointer to the FDT */ gd->fdt_blob = _binary_dt_dtb_start; #elif defined CONFIG_OF_SEPARATE /* FDT is at end of image */ gd->fdt_blob = (void *)(_end_ofs + _TEXT_BASE); #endif /* Allow the early environment to override the fdt address */ gd->fdt_blob = (void *)getenv_ulong("fdtcontroladdr", 16, (uintptr_t)gd->fdt_blob); for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) { if ((*init_fnc_ptr)() != 0) { hang (); } } #ifdef CONFIG_OF_CONTROL /* For now, put this check after the console is ready */ if (fdtdec_prepare_fdt()) { panic("** CONFIG_OF_CONTROL defined but no FDT - please see " "doc/README.fdt-control"); } #endif debug("monitor len: %08lX\n", gd->mon_len); /* * Ram is setup, size stored in gd !! */ debug("ramsize: %08lX\n", gd->ram_size); #if defined(CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE) /* * Subtract specified amount of memory to hide so that it won't * get "touched" at all by U-Boot. By fixing up gd->ram_size * the Linux kernel should now get passed the now "corrected" * memory size and won't touch it either. This should work * for arch/ppc and arch/powerpc. Only Linux board ports in * arch/powerpc with bootwrapper support, that recalculate the * memory size from the SDRAM controller setup will have to * get fixed. */ gd->ram_size -= CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE; #endif addr = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + gd->ram_size; // gd->ram_size = 64MB,所以此时的 addr = 0x30000000 + 0x04000000 = 0x34000000 #ifdef CONFIG_LOGBUFFER #ifndef CONFIG_ALT_LB_ADDR /* reserve kernel log buffer */ addr -= (LOGBUFF_RESERVE); debug("Reserving %dk for kernel logbuffer at %08lx\n", LOGBUFF_LEN, addr); #endif #endif #ifdef CONFIG_PRAM /* * reserve protected RAM */ reg = getenv_ulong("pram", 10, CONFIG_PRAM); addr -= (reg << 10); /* size is in kB */ debug("Reserving %ldk for protected RAM at %08lx\n", reg, addr); #endif /* CONFIG_PRAM */ #if !(defined(CONFIG_SYS_ICACHE_OFF) && defined(CONFIG_SYS_DCACHE_OFF)) /* reserve TLB table */ addr -= (4096 * 4); // 保留16kB 给 TLB table，所以 addr = 0x34000000 -16k = 0x33ffc000 /* round down to next 64 kB limit */ addr &= ~(0x10000 - 1); // 64kB对齐 addr = 0x33ffc000 & ~0xFFFF = 0x33ff0000 gd->tlb_addr = addr; // gd->tlb_addr = 0x33ff0000 debug("TLB table at: %08lx\n", addr); #endif /* round down to next 4 kB limit */ addr &= ~(4096 - 1); // 4kq对齐: addr仍然等于 0x33ff0000 debug("Top of RAM usable for U-Boot at: %08lx\n", addr); #ifdef CONFIG_LCD //没有配置LCD #ifdef CONFIG_FB_ADDR gd->fb_base = CONFIG_FB_ADDR; #else /* reserve memory for LCD display (always full pages) */ addr = lcd_setmem(addr); gd->fb_base = addr; #endif /* CONFIG_FB_ADDR */ #endif /* CONFIG_LCD */ /* * reserve memory for U-Boot code, data & bss * round down to next 4 kB limit */ addr -= gd->mon_len; // addr = 0x33ff0000 - 0x000ae4e0 = 0x33F41B20 addr &= ~(4096 - 1); // 4k对齐 addr = 0x33F41B20 & ~0xfff = 0x33F41000 debug("Reserving %ldk for U-Boot at: %08lx\n", gd->mon_len >> 10, addr); #ifndef CONFIG_SPL_BUILD /* * reserve memory for malloc() arena */ addr_sp = addr - TOTAL_MALLOC_LEN; // addr_sp = 0x33F41000 - 4MB = 0x33B41000 debug("Reserving %dk for malloc() at: %08lx\n", TOTAL_MALLOC_LEN >> 10, addr_sp); /* * (permanently) allocate a Board Info struct * and a permanent copy of the "global" data */ addr_sp -= sizeof (bd_t);//存放bd_t(bd_info) 结构体 bd = (bd_t *) addr_sp; gd->bd = bd; // debug("Reserving %zu Bytes for Board Info at: %08lx\n", sizeof (bd_t), addr_sp); #ifdef CONFIG_MACH_TYPE gd->bd->bi_arch_number = CONFIG_MACH_TYPE; /* board id for Linux */ #endif addr_sp -= sizeof (gd_t);//存放gd_t(global_data)结构体 id = (gd_t *) addr_sp; debug("Reserving %zu Bytes for Global Data at: %08lx\n", sizeof (gd_t), addr_sp); /* setup stackpointer for exeptions */ gd->irq_sp = addr_sp; #ifdef CONFIG_USE_IRQ addr_sp -= (CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ); debug("Reserving %zu Bytes for IRQ stack at: %08lx\n", CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ, addr_sp); #endif /* leave 3 words for abort-stack */ addr_sp -= 12; //addr_sp = addr_sp -12 /* 8-byte alignment for ABI compliance */ addr_sp &= ~0x07; // 8字节对齐 #else addr_sp += 128; /* leave 32 words for abort-stack */ gd->irq_sp = addr_sp; #endif debug("New Stack Pointer is: %08lx\n", addr_sp); #ifdef CONFIG_POST post_bootmode_init(); post_run(NULL, POST_ROM | post_bootmode_get(0)); #endif gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate; /* Ram ist board specific, so move it to board code ... */ dram_init_banksize(); display_dram_config(); /* and display it */ gd->relocaddr = addr; // addr = 0x33F41000 gd->start_addr_sp = addr_sp; // addr_sp = 预留12字节内存后的地址 gd->reloc_off = addr - _TEXT_BASE; debug("relocation Offset is: %08lx\n", gd->reloc_off); memcpy(id, (void *)gd, sizeof(gd_t));// 把全局变量gd 复制到Id这个地址里 relocate_code(addr_sp, id, addr); /* NOTREACHED - relocate_code() does not return */ }
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(1) 从上面代码的14行gd = (gd_t *) ((CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) & ~0x07) 可知，gt结构体存放在0x30000f80这个地址里，大小128B；board_init_f函数对这块内存的操作：先清0，然后设置gd 结构体的各个成员；
(2)上面的32~36行代码的作用是：各种硬件的初始化；硬件的初始化函数保存在init_sequence这个指针数组里，假如初始化失败，则进入一个死循环函数hang；
以下是init_sequence里存放的各个硬件初始化函数：init_fnc_t *init_sequence[] = { #if defined(CONFIG_ARCH_CPU_INIT) arch_cpu_init, /* basic arch cpu dependent setup */ #endif #if defined(CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_F) board_early_init_f, //单板早期初始化 #endif #ifdef CONFIG_OF_CONTROL fdtdec_check_fdt, #endif timer_init, /* initialize timer */ #ifdef CONFIG_FSL_ESDHC get_clocks, #endif env_init, /* initialize environment */ init_baudrate, /* initialze baudrate settings */ serial_init, /* serial communications setup */ console_init_f, /* stage 1 init of console */ display_banner, /* say that we are here */ #if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO) print_cpuinfo, /* display cpu info (and speed) */ #endif #if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO) checkboard, /* display board info */ #endif #if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C) init_func_i2c, #endif dram_init, /* configure available RAM banks */ NULL, };- 1
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(3) 上面的65行：addr = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + gd->ram_size，把 addr设置为SDRAM(64MB)的最高地址0x34000000；
(4) 86~92行：然后给TLB table 分配16kB的内存空间(64kB对齐后，实际给TLB table分配了64kB空间)此时的 addr = 0x33ff0000;
(5) 114~115行：从20行可知gd->mon_len = _bss_end_ofs，_bss_end_ofs = __bss_end__ - _start( 即uboot代码的大小 ) 从反汇编可知：_bss_end_ofs = 0x000ae4e0 = 697KB。所以，144~115行代码的作用是为之后的uboot重定位分配内存空间，此时的addr = 0x33f41000；
(6) 123行：给 malloc() 函数分配4MB的堆空间，此时 addr_sp = 0x33B41000；
(7) 130~132行：为 bd_t结构体分配内存空间，并且把该结构体的地址保存在 gd->bd 中；
(8) 140~146行：为 gd_t结构体分配内存空间，并且把用id记录该结构体的地址，同时也把结构的地址保存在gd->irq_sp 中；
(9) 153~156行：为abort（数据访问终止模式）分配 12 字节的内存空间，并且进行8字节对齐；
(10) 174~180行：把addr、addr_sp等板寸到gd结构体，同时使用memcpy函数，把gd结构体复制到id这个地址里面；接着把 addr_sp、id、addr作为参数传入代码重定位函数relocate_code中；
总结：① 经过上面的一步步分析，可得出下图的uboot内存分布图，其中下图红色字体addr、id、addr_sp所指的内存的地址值就是传入
elocate_code函数的值，用于代码的重定位。
② 对于relocate_code函数在汇编代码中：addr_sp 保存在 r0，id 保存在 r1，addr 保存在 r2（r2是目标地址）。
四、分析uboot启动过程之代码重定位
1. 代码重定位原理：
由前面的分析可知，uboot的连接地址为0，所以对于Jz2440开发板而言，uboot只能从NOR Flash运行。由NOR Flash可以像内存一样读，但不能像内存一样写，如果有某个全局变量存储在NOR Flash中，执行程序时只能对该变量进行读操作，不能进行写操作，此时程序就好出现问题，因此需代码重定位（即把NOR Flash的代码复制到SDRAM）。uboot程序的连接地址为0，复制到SDRAM中为何能执行？因为把程序复制到SDRAM后还需要修改代码，改变里面变量、函数的地址。例如，访问nor flash上某个变量的地址是0x100，把涉及的程序复制到0x32000000里面去，想访问同一个变量，使用0x32000100来访问。因此，如果某段程序涉及多个变量，就需要在把这段程序从nor flash复制到SDRAM后，修改程序里变量、函数的地址。
3. 重定位的旧地址在哪里？
在链接时加上pie选项(arm-linux-ld -pie)地址信息就会生成，然后存在段里面。在链接脚本里面存储地址信息的段是.rel.dyn和.dynsym，如下图所示：
uboot在代码重定位时会根据存储在.rel.dyn和.dynsym段里的旧地址信息修改代码，把旧地址改为新地址，程序就可以复制到任何地址位置去运行了。
3. 重定位代码分析：
从前面对 board_init_f 函数的分析可知，代码重定位的函数是 relocate_code，传入该函数的参数是addr_sp、id、addr，在u-boot-2012.04.01内存分布图可知他们指向内存的位置，当调用汇编函数时这三个参数分别对应r0、r1、r2，代码如下：
.globl relocate_code
relocate_code:
mov r4, r0 /* save addr_sp */
mov r5, r1 /* save addr of gd */
mov r6, r2 /* save addr of destination */
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- addr : uboot的重定位地址，即把uboot代码复制到SDRAM的地址；
- id：SDRAM中存放gd结构体的地址；
- addr_sp：栈的地址。
4. 代码重定位步骤：
（1）从NOR FLASH把代码复制到SDRAM；
（2）程序的链接地址是0，访问全局变量、静态变量、调用函数时是使"基于0地址编译得到的地址"，
现在把程序复制到SDRAM，需要把"基于0地址编译得到的地址"修改为新地址。
（3）程序里有些地址在链接时不能确定，要到运行前才能确定：fixabs
5.重定位的实现：
（1）保存传入relocate_code函数的参数，把栈地址r0保存到r4，gd结构体的地址r1保存到r5，uboot重定位的地址r2保存到r6；
/*
* void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni)
*
* This "function" does not return, instead it continues in RAM
* after relocating the monitor code.
*
*/
.globl relocate_code
relocate_code:
mov r4, r0 /* save addr_sp */
mov r5, r1 /* save addr of gd */
mov r6, r2 /* save addr of destination */
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（2）重新设置栈，把r4的值赋给sp (在执行board_init函数之前设置的栈为0x30000f80，现重定位重新设置sp)；adr r0,_start里面_start是第
一条语句的当前地址，当前地址和r6目的地址比较，如果相等，就不需要拷贝代码（重定位），直接跳过清除bss段；如果不相等，就把代
码从flash拷贝到内存里，从r0这个地地址拷贝到r6这个地址；add r2,r0,r3的意思是r2=r0+r3,r2是源代码的结束地址，而r0是源代码的
开始地址，而r3是代码段的长度 (_bss_start_ofs = __bss_start - _start,在二进制文件里面不包含bss段)
/* Set up the stack */ stack_setup: mov sp, r4 /* adr 与 ldr伪指令的区别: * adr r0, _start 得到的是 _start 的当前执行位置，由 pc+offset 决定 * ldr r0, =_start 得到的是绝对的地址，链接时决定 */ adr r0, _start cmp r0, r6 beq clear_bss /* skip relocation */ mov r1, r6 /* r1 <- scratch for copy_loop */ ldr r3, _bss_start_ofs add r2, r0, r3 /* r2 <- source end address */ copy_loop: ldmia r0!, {r9-r10} /* copy from source address [r0] */ //将r0处的两个32位数据拷到r9-r10中,然后r0+=8 stmia r1!, {r9-r10} /* copy to target address [r1] */ //将拷出来的两个数据放入r1(重定位地址)处,然后r1+=8 cmp r0, r2 /* until source end address [r2] */ // uboot 重定位到0x33F41000这个地址 blo copy_loop
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（3）拷贝代码到重定位地址后修改代码 (把基于0地址编译得到的地址修改为新地址)
#ifndef CONFIG_SPL_BUILD /* * fix .rel.dyn relocations */ ldr r0, _TEXT_BASE /* r0 <- Text base */ //r0=text(代码)段基地址=0 sub r9, r6, r0 /* r9 <- relocation offset */ //r9= 重定位后的偏移值=0x33F41000 ldr r10, _dynsym_start_ofs /* r10 <- sym table ofs */ //_dynsym_start_ofs =__dynsym_start - _start=0x73608 add r10, r10, r0 /* r10 <- sym table in FLASH */ //所以r10=动态符号表的起始偏移值=0x73608 ldr r2, _rel_dyn_start_ofs /* r2 <- rel dyn start ofs */ //r2=__rel_dyn_start - _start=0x6b568 add r2, r2, r0 /* r2 <- rel dyn start in FLASH */ //所以r2=相对动态信息的起始偏移值=0x6b568 ldr r3, _rel_dyn_end_ofs /* r3 <- rel dyn end ofs */ // _rel_dyn_end_ofs=__rel_dyn_end - _start=0x73608 add r3, r3, r0 /* r3 <- rel dyn end in FLASH */ //所以r3=相对动态信息的结束偏移值=0x00073608 fixloop: ldr r0, [r2] /* r0 <- location to fix up, IN FLASH! */ //从反汇编可知,r2=0x6b568地址处的内容= 0x20,所以r0 = 0x20 add r0, r0, r9 /* r0 <- location to fix up in RAM */ //r0=0x33F41000+0x20=0x33F41020 ldr r1, [r2, #4] // r2 + 4 =0x6b56C ,地址0x6b56C的内容是0x17，所以r1 = 0x17 and r7, r1, #0xff // r7 = 0x17& 0xff = 0x17 cmp r7, #23 /* relative fixup? */ // 0x 17的十进制就是 23 ，因此r7与23 相等,下一条指令将跳转到fixabs beq fixrel cmp r7, #2 /* absolute fixup? */ beq fixabs /* ignore unknown type of fixup */ b fixnext fixabs: /* absolute fix: set location to (offset) symbol value */ mov r1, r1, LSR #4 /* r1 <- symbol index in .dynsym */ add r1, r10, r1 /* r1 <- address of symbol in table */ ldr r1, [r1, #4] /* r1 <- symbol value */ add r1, r1, r9 /* r1 <- relocated sym addr */ b fixnext fixrel: /* relative fix: increase location by offset */ ldr r1, [r0] // r0 = 0x33F41020, 可知知道这个地址的内容即是反汇编0x20地址的内容0x000001e0 add r1, r1, r9 // r1 = r1 + r9 = 0x33F41000 + 0x000001e0 = 0x33F411e0 fixnext: str r1, [r0] //改变链接地址里的内容, [0x33F41020]=0x33F411e0 (之前为0x1e0) add r2, r2, #8 /* each rel.dyn entry is 8 bytes */ //r2等于下一个相对动态信息(0x24)的地址 cmp r2, r3 //若没到尾部__rel_dyn_end,便继续执行: fixloop blo fixloop #endif
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总结：（图解代码重定位过程）
在nor flash上存储的程序有如图右所示的rel_dyn_start这一段，里面的6b568地址存储的值是0x20,在nor flash上的0x20地址里存放的是某个地址值。rel_dyn_start这一段表明你想让程序能够运行，需要修改像0x20地址里面的地址值。nor flash上0地址的代码要复制到SDRAM的33f41000地址来，SDRAM地址33f41000偏移值为0x20的地方存储的值跟nor flash上0x20地址的值完全一样，我们把代码复制到SDRAM后，要去修改SDRAM上的代码，把里面用到的地址全部改为新地址，rel_dyn_start这一段表明用到哪些地址，表明要修改地址0x20这个地址里的值（ 地址值），设这个值在nor flash的0x20地址上是V,在SDRAM 的33f4,1000地址的偏移值0x20的地址值改为v+0x33f41000,下面的0x00000017是标志位，表示是直接把0x20里面的值取出来,加上一个偏移，得到一个新的值后，写到SDRAM的33f41000地址的偏移值0x20的地址里面去。
这样修改的作用：
假设程序从0x04这个地址开始运行，即执行ldr pc, _undefined_instruction这条指令，它先去_undefined_instruction这个地址里取一个值undefined_instruction，然后赋值给PC跳转到undefined_instruction这个地址里执行程序。
.globl _start _start: b start_code ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq ldr pc, _fiq _undefined_instruction: .word undefined_instruction _software_interrupt: .word software_interrupt _prefetch_abort: .word prefetch_abort _data_abort: .word data_abort _not_used: .word not_used _irq: .word irq _fiq: .word fiq .balignl 16,0xdeadbeef
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在反汇编可知:ldr pc, _undefined_instruction对应的指令是ldr pc, [pc, #20]，0x20 这个地址里存储的值是0x000001e0，也就是undefined_instruction这个函数的地址；在SDRAM中，假设执行到地址0x33f41000偏移值为0x04的地方，它就会先去0x33f41000偏移值为0x20的地方取值，然后跳转到0x33f41000偏移值为0x1e0的地方(0x33f41000+0x1e0)执行undefined_instruction函数。
程序里有些地址在链接时不能确定，要到运行前才能确定的情况：例如：printf
写mian函数时用到printf，假若程序是动态链接，printf是在库函数里面实现的，运行时才知道printf函数的地址，汇编上会写成ldr pc ,[addr]去某个地方(addr)读值，这个地方本来的值应该是printf的地址，但是一开始不知道，就写为0，在运行前确定printf地址（是操作系统帮我们做的），把地址写入addr，再赋值给pc，从而执行程序。
uboot重定位之后，清空bss段，然后调用C函数board_init_r进入uboot的第二阶段。
五、修改u-boot-2012.04.01代码支持jz2440开发板
1. 新建一个单板：
(1) 在board/samsung/目录下新建一个单板：
make distclean
cd board/samsung/
cp -rf smdk2410 smdk2440
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(2) 修改smdk2440的目录下的Makefile,把smdk2410.c 重命名为smdk2440.c
a.把Makefile 里的smdk2410.o 改为 smdk2440.o，如下图所示：
改为
b. 重命名smdk2410.c为 smdk2440.c：mv smdk2410.c smdk2440.c
(3) 进入include/configs/目录下，添加smdk2440.h 配置文件：
cd include/configs/
cp smdk2410.h smdk2440.h
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(4) 修改boards.cfg：
仿照
smdk2410 arm arm920t - samsung s3c24x0
添加：
smdk2440 arm arm920t - samsung s3c24x0
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(5) 配置、编译、烧写：
//在顶层目录下
make smdk2440_config
make
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这样编译出来的u-boot烧写到开发板上，串口肯定不会有输出，因为相比于之前，只是添加、修改了文件名，并没有修改代码.。
六、调试
1.阅读代码分析，在start.S启动文件中发现不足，如下图所示：
从图中可知：uboot里先以60MHZ的时钟计算参数来设置内存控制器，但是MPLL 还未设置；
处理措施: 把MPLL的设置放到start.S里，取消board_early_init_f里对MPLL的设置，同时根据新设置的时钟参数设置内存控制器。
(1) 把上图设置时钟比例参数的代码删掉，添加如下代码：
/* 2. 设置时钟 */ ldr r0, =0x4c000014 // mov r1, #0x03; // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1 mov r1, #0x05; // FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8 str r1, [r0] /* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */ mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 读出控制寄存器 */ orr r1, r1, #0xc0000000 /* 设置为“asynchronous bus mode” */ mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0 /* 写入控制寄存器 */ #define S3C2440_MPLL_400MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x01)) /* MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ */ ldr r0, =0x4c000004 ldr r1, =S3C2440_MPLL_400MHZ str r1, [r0] /* 启动ICACHE */ mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ read control reg orr r0, r0, #(1<<12) mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ write it back
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(2) 同时修改设置内存控制器参数的代码，在lowlevel_init.S中最后有如下代码：
SMRDATA:
.word (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
.word ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC))
.word ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC))
.word ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC))
.word ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC))
.word ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC))
.word ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC))
.word ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN))
.word ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN))
.word ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)
.word 0x32
.word 0x30
.word 0x30
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更改为如如下代码：
SMRDATA:
.long 0x22011110 //BWSCON
.long 0x00000700 //BANKCON0
.long 0x00000700 //BANKCON1
.long 0x00000700 //BANKCON2
.long 0x00000700 //BANKCON3
.long 0x00000740 //BANKCON4
.long 0x00000700 //BANKCON5
.long 0x00018005 //BANKCON6
.long 0x00018005 //BANKCON7
.long 0x008C04F4 // REFRESH
.long 0x000000B1 //BANKSIZE
.long 0x00000030 //MRSRB6
.long 0x00000030 //MRSRB7
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(3) 取消board_early_init_f里对MPLL的设置，修改/board/samsung/smdk2440/smdk2440.c中board_early_init_f函数代码如下：
int board_early_init_f(void) { struct s3c24x0_clock_power * const clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power(); struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio(); #if 0 //注释对MPLL的设置 /* to reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */ writel(0xFFFFFF, &clk_power->locktime); /* configure MPLL */ writel((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV, &clk_power->mpllcon); /* some delay between MPLL and UPLL */ pll_delay(4000); #endif /* configure UPLL */ writel((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV, &clk_power->upllcon); /* some delay between MPLL and UPLL */ pll_delay(8000); /* set up the I/O ports */ writel(0x007FFFFF, &gpio->gpacon); writel(0x00044555, &gpio->gpbcon); writel(0x000007FF, &gpio->gpbup); writel(0xAAAAAAAA, &gpio->gpccon); writel(0x0000FFFF, &gpio->gpcup); writel(0xAAAAAAAA, &gpio->gpdcon); writel(0x0000FFFF, &gpio->gpdup); writel(0xAAAAAAAA, &gpio->gpecon); writel(0x0000FFFF, &gpio->gpeup); writel(0x000055AA, &gpio->gpfcon); writel(0x000000FF, &gpio->gpfup); writel(0xFF95FFBA, &gpio->gpgcon); writel(0x0000FFFF, &gpio->gpgup); writel(0x002AFAAA, &gpio->gphcon); writel(0x000007FF, &gpio->gphup); return 0; }
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(4) 做了以上修改后，重新make编译成功，烧写u-boot.bin到Nor Flash，重启开发板，串口输出如下:
从上图可知，串口输出的是乱码，究其原因应该是波特率设置的问题。
2. 查看波特率的设置，解决乱码的问题
(1) 查看串口波特率的设置，在arch\arm\lib中有函数board_init_f，其中有一个结构体init_sequence：
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
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source insight 里跳转找到这个数组：
init_fnc_t *init_sequence[] = { #if defined(CONFIG_ARCH_CPU_INIT) arch_cpu_init, /* basic arch cpu dependent setup */ #endif #if defined(CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_F) board_early_init_f, #endif #ifdef CONFIG_OF_CONTROL fdtdec_check_fdt, #endif timer_init, /* initialize timer */ #ifdef CONFIG_FSL_ESDHC get_clocks, #endif env_init, /* initialize environment */ init_baudrate, /* initialze baudrate settings */ serial_init, /* serial communications setup */ console_init_f, /* stage 1 init of console */ display_banner, /* say that we are here */ #if defined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO) print_cpuinfo, /* display cpu info (and speed) */ #endif #if defined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO) checkboard, /* display board info */ #endif #if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C) init_func_i2c, #endif dram_init, /* configure available RAM banks */ NULL, };
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init_sequence里是各种的初始化，找到串口初始化函数 serial_init，跳转到/drivers/serial/serial_s3c24x0.c里：
int serial_init(void)
{
return serial_init_dev(UART_NR);
}
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接着跳转到函数：serial_init_dev
static int serial_init_dev(const int dev_index) { struct s3c24x0_uart *uart = s3c24x0_get_base_uart(dev_index); #ifdef CONFIG_HWFLOW hwflow = 0; /* turned off by default */ #endif /* FIFO enable, Tx/Rx FIFO clear */ writel(0x07, &uart->ufcon); writel(0x0, &uart->umcon); /* Normal,No parity,1 stop,8 bit */ writel(0x3, &uart->ulcon); /* * tx=level,rx=edge,disable timeout int.,enable rx error int., * normal,interrupt or polling */ writel(0x245, &uart->ucon); #ifdef CONFIG_HWFLOW writel(0x1, &uart->umcon); /* rts up */ #endif /* FIXME: This is sooooooooooooooooooo ugly */ #if defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v1) || defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v2) /* we need auto hw flow control on the gsm and gps port */ if (dev_index == 0 || dev_index == 1) writel(0x10, &uart->umcon); #endif _serial_setbrg(dev_index); return (0); }
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接着跳转到：_serial_setbrg
void _serial_setbrg(const int dev_index)
{
struct s3c24x0_uart *uart = s3c24x0_get_base_uart(dev_index);
unsigned int reg = 0;
int i;
/* value is calculated so : (int)(PCLK/16./baudrate) -1 */
reg = get_PCLK() / (16 * gd->baudrate) - 1;
writel(reg, &uart->ubrdiv);
for (i = 0; i < 100; i++)
/* Delay */ ;
}
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在这里终于看到有时钟相关的函数：get_PCLK() ，其中通过get_HCLK()函数获得PLCK时钟，然后跳转到 arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c 文件的get_HCLK() :
/* return HCLK frequency */ ulong get_HCLK(void) { struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power(); #ifdef CONFIG_S3C2440 switch (readl(&clk_power->clkdivn) & 0x6) { default: case 0: return get_FCLK(); case 2: return get_FCLK() / 2; case 4: return (readl(&clk_power->camdivn) & (1 << 9)) ? get_FCLK() / 8 : get_FCLK() / 4; case 6: return (readl(&clk_power->camdivn) & (1 << 8)) ? get_FCLK() / 6 : get_FCLK() / 3; } #else return (readl(&clk_power->clkdivn) & 2) ? get_FCLK() / 2 : get_FCLK(); #endif }
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从source insight中可以发现#ifdef CONFIG_S3C2440 这一句是黑色的，说明没有定义这个CONFIG_S3C2440；
处理措施：在include/configs/smdk2440.h: 去掉CONFIG_S3C2410 ，换成CONFIG_S3C2440，如下所示：
然后，make重编译，发现编译有错误如下:
(2) 分析图错误，使代码编译通过以测试串口是否可以正常输出：
错误原因：应该是此时的uboot 还不支持Nand Flash，所以此时暂时去掉对Nand Flash的支持
解决措施：把关于nand的编译选项去掉，查看drivers/mtd/nand/Makefile,找到只一句：
说明编译s3c2410_nand.c的前提是定义CONFIG_NAND_S3C2410，在源码中搜索grep -nR "CONFIG_NAND_S3C2410"，
发现在smdk2440.h中找到：
上图说明只有定义了CONFIG_CMD_NAND，CONFIG_NAND_S3C2410才被定义；因此，让CONFIG_CMD_NAND不被定义即刻。
从smdk2440.h搜索到在101行有： #define CONFIG_CMD_NAND，把它注释掉即可。
(3) make重新编译，发现有如下错误：
同样的方法，去掉u-boot对yaffs文件系统的支持，另外为了减少编译后u-boot的大小，这里我们去掉对所有文 件系统的支持，把smdk2440.h对文件系统的配置全部注释掉，如下图所示：
(4) 重编译 :
make distclean （注：不清理工程，重新配置编译，直接make编译会出错）
make smdk2440_config
make
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(5) ls u-boot.bin
由上图可知编译出来的u-boot变小了很多，只有大约213kB。
(6) 把编译出来的u-boot.bin重新烧写到开发板，串口输出正常，如下图所示：
上图可知，串口输出虽然正常了，但u-boot还无法正常启动，下一步继续修改代码完善uboot。
七、修改代码支持NAND启动
原来的代码在链接时加了”-pie”选项, 使得u-boot.bin里多了”(.rel)”, “*(.dynsym)”使得程序非常大，不利于从NAND启动(重定位之前的启动代码应该少于4K)。
1. 去"-pie"选项：
在文件：arch/arm/config.mk的第75行，去掉：LDFLAGS_u-boot += -pie；
2.把之前编写好的init.c文件放到board/samsung/smdk2440目录，init.c文件的代码如下：
/*那么如何判断是NOR启动还是NAND启动呢? 可以利用NOR的特点: *1.NOR可以像内存一样读，但不可以像内存一样写； *2.可以通过向0地址写数据已区分是NAND启动还是NOR启动; *(因为NAND启动时，0地址是RAM，可读可写；但NOR启动时，0地址是NOR FLASH，可读不可写) *返回值：1：Nor启动； 0：NAND启动 */ #define NFCONF (*((volatile unsigned long *)0x4E000000)) #define NFCONT (*((volatile unsigned long *)0x4E000004)) #define NFCMMD (*((volatile unsigned char *)0x4E000008)) #define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E00000c)) #define NFDATA (*((volatile unsigned char *)0x4E000010)) #define NFSTAT (*((volatile unsigned long *)0x4E000020)) /* GPIO */ #define GPHCON (*(volatile unsigned long *)0x56000070) #define GPHUP (*(volatile unsigned long *)0x56000078) /* UART registers*/ #define ULCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000000) #define UCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000004) #define UFCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000008) #define UMCON0 (*(volatile unsigned long *)0x5000000c) #define UTRSTAT0 (*(volatile unsigned long *)0x50000010) #define UTXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000020) #define URXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000024) #define UBRDIV0 (*(volatile unsigned long *)0x50000028) #define TXD0READY (1<<2) /* NAND flash 设置时序(需要对比s3c2440与NAND手册的NAND时序) * */ void nand_init_ll(void) { /*设置NANDFlash时序*/ #define TACLS 0 #define TWRPH0 1 #define TWRPH1 0 NFCONF &= ~((3<<12)|(7<<8)|(7<<4)); NFCONF |= (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4); /*使能NANDflash 控制器， *禁止片选(开发板没正式使用片选，避免错误的操作) *初始化 ECC 编码器/译码器*/ NFCONT = (1<<0)|(1<<1)|(1<<4); } static void nand_cmd(unsigned char cmd) { volatile int i; NFCMMD = cmd; for(i = 0; i < 10; i++);/*等待*/ } static void nand_addr(unsigned int addr) { unsigned int col = addr % 2048; unsigned int page = addr / 2048; volatile int i; NFADDR = col & 0xff; for(i = 0; i < 10; i++);/*等待*/ NFADDR = (col >> 8) & 0xff; for(i = 0; i < 10; i++);/*等待*/ NFADDR = page & 0xff; for(i = 0; i < 10; i++);/*等待*/ NFADDR = (page >> 8) & 0xff; for(i = 0; i < 10; i++);/*等待*/ NFADDR = (page >> 16) & 0xff; for(i = 0; i < 10; i++);/*等待*/ } static void nand_wait_ready(void) { while(!(NFSTAT & 0x01)); } static unsigned char nand_data(void) { return NFDATA; } static void nand_select(void) { NFCONT &= ~(1<<1); } static void nand_deselect(void) { NFCONT |= (1<<1); } void nand_read_ll(unsigned int addr, unsigned char *buf,unsigned int len) { int col = addr % 2048; int i = 0; /*1.片选*/ nand_select(); while(i < len) { /*2.发出读命令00h*/ nand_cmd(0x00); /*3.发出地址(分5个地址周期)*/ nand_addr(addr); /*4.发出读命令30h*/ nand_cmd(0x30); /*5.等待就绪(判断状态)*/ nand_wait_ready(); /*6.读数据*/ for(; (col < 2048) && (i < len); col++) { buf[i] = nand_data(); i++; addr++; } col = 0; } /*7.取消选中*/ nand_deselect(); } static int isBootFromNorFlash(void) { volatile unsigned int *p = (volatile unsigned int*)0; unsigned int val; val = *p; *p = 0x12345678; if(*p == val) /*写前写后值一样，证明无法向0地址写数据，是NOR启动*/ { return 1; }else /*否则是NAND启动*/ { *p = val; /*恢复数据*/ return 0; } } void copy_code_to_sdram(unsigned char *src, unsigned char *dest,unsigned int len) { unsigned int i=0; /*如果是NOR启动*/ if(isBootFromNorFlash()) /*那么如何判断是NOR启动还是NAND启动呢? */ { while(i < len) { dest[i] = src[i]; i++; } }else /*否则是NAND启动*/ { nand_init_ll();/*初始化NAND*/ nand_read_ll((unsigned int )src,dest,len); } } /*c语言如何引用连接脚本的 __bss_start、__bss_end等变量呢？ * extern int __bss_start,__bss_end; * int *p = &__bss_start; * */ void clean_bss(void) { extern int __bss_start,__bss_end__; int *p = &__bss_start; for(;p < &__bss_end__;p++) { *p = 0; } }
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3. 修改board/samsung/smdk2440目录下的Makefile，把init.c 文件编译进uboot：
4. 修改start.S文件
由前面的分析可知，代码重定位函数在board_init_f函数中，board_init_f做了一系列的硬件初始化后最后才执行代码重定位函数relocate_code，这样relocate_code函数很有可能不在代码的前4k范围内(NAND Flash启动硬件自动把NAND Flash的前4k代码复制到SRAM中)，无法重定位。所以必须确保代码重定位函数在代码的前4k范围内。
(1) 因此，在u-boot添加自己的代码重定位函数，在start.S 有如下代码：
/* Set stackpointer in internal RAM to call board_init_f */
call_board_init_f:
ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)
bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
ldr r0,=0x00000000
bl board_init_f
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更改为：
ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) // 0x30000000 + 0x1000 - 128 bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */ bl nand_init_ll mov r0,#0 ldr r1, _TEXT_BASE ldr r2, _bss_start_ofs bl copy_code_to_sdram bl clean_bss ldr pc,=call_board_init_f /* Set stackpointer in internal RAM to call board_init_f */ call_board_init_f: ldr r0,=0x00000000 bl board_init_f
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(2) 注释掉u-boot自身的重定位代码：
/*------------------------------------------------------------------------------*/ /* * void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni) * * This "function" does not return, instead it continues in RAM * after relocating the monitor code. * */ #if 0 .globl relocate_code relocate_code: mov r4, r0 /* save addr_sp */ mov r5, r1 /* save addr of gd */ mov r6, r2 /* save addr of destination */ /* Set up the stack */ stack_setup: mov sp, r4 /* adr 与 ldr伪指令的区别: * adr r0, _start 得到的是 _start 的当前执行位置，由 pc+offset 决定 * ldr r0, =_start 得到的是绝对的地址，链接时决定 */ adr r0, _start cmp r0, r6 beq clear_bss /* skip relocation */ mov r1, r6 /* r1 <- scratch for copy_loop */ ldr r3, _bss_start_ofs add r2, r0, r3 /* r2 <- source end address */ copy_loop: ldmia r0!, {r9-r10} /* copy from source address [r0] *///将r0处的两个32位数据拷到r9-r10中,然后r0+=8 stmia r1!, {r9-r10} /* copy to target address [r1] */ //将拷出来的两个数据放入r1(重定位地址)处,然后r1+=8 cmp r0, r2 /* until source end address [r2] */// uboot 重定位到0x33F41000这个地址 blo copy_loop #ifndef CONFIG_SPL_BUILD /* * fix .rel.dyn relocations */ ldr r0, _TEXT_BASE /* r0 <- Text base *///r0=text段基地址=0 sub r9, r6, r0 /* r9 <- relocation offset */ //r9= 重定位后的偏移值=0x33F41000 ldr r10, _dynsym_start_ofs /* r10 <- sym table ofs */ //_dynsym_start_ofs =__dynsym_start - _start=0x73608 add r10, r10, r0 /* r10 <- sym table in FLASH */ //所以r10=动态符号表的起始偏移值=0x73608 ldr r2, _rel_dyn_start_ofs /* r2 <- rel dyn start ofs *///r2=__rel_dyn_start - _start=0x6b568 add r2, r2, r0 /* r2 <- rel dyn start in FLASH */ //所以r2=相对动态信息的起始偏移值=0x6b568 ldr r3, _rel_dyn_end_ofs /* r3 <- rel dyn end ofs */ // _rel_dyn_end_ofs=__rel_dyn_end - _start=0x73608 add r3, r3, r0 /* r3 <- rel dyn end in FLASH */ //所以r3=相对动态信息的结束偏移值=0x00073608 fixloop: ldr r0, [r2] /* r0 <- location to fix up, IN FLASH! */ //从反汇编可知,r2=0x6b568地址处的内容= 0x20,所以r0 = 0x20 add r0, r0, r9 /* r0 <- location to fix up in RAM */ //r0=0x33F41000+0x20=0x33F41020 ldr r1, [r2, #4] // r2 + 4 =0x6b56C ,地址0x6b56C的内容是0x17，所以r1 = 0x17 and r7, r1, #0xff // r7 = 0x17& 0xff = 0x17 cmp r7, #23 /* relative fixup? */ // 0x 17的十进制就是 23 ，因此r7与23 相等,下一条指令将跳转到fixabs beq fixrel cmp r7, #2 /* absolute fixup? */ beq fixabs /* ignore unknown type of fixup */ b fixnext fixabs: /* absolute fix: set location to (offset) symbol value */ mov r1, r1, LSR #4 /* r1 <- symbol index in .dynsym */ add r1, r10, r1 /* r1 <- address of symbol in table */ ldr r1, [r1, #4] /* r1 <- symbol value */ add r1, r1, r9 /* r1 <- relocated sym addr */ b fixnext fixrel: /* relative fix: increase location by offset */ ldr r1, [r0] // r0 = 0x33F41020, 可知知道这个地址的内容即是反汇编0x20地址的内容0x000001e0 add r1, r1, r9 // r1 = r1 + r9 = 0x33F41000 + 0x000001e0 = 0x33F411e0 fixnext: str r1, [r0] //改变链接地址里的内容, 0x33F41020=0x33F411e0 (之前为0x1e0) add r2, r2, #8 /* each rel.dyn entry is 8 bytes */ //r2等于下一个相对动态信息(0x24)的地址 cmp r2, r3 //若没到尾部__rel_dyn_end,便继续执行: fixloop blo fixloop #endif clear_bss: #ifndef CONFIG_SPL_BUILD ldr r0, _bss_start_ofs ldr r1, _bss_end_ofs mov r4, r6 /* reloc addr */ add r0, r0, r4 add r1, r1, r4 mov r2, #0x00000000 /* clear */ clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */ add r0, r0, #4 cmp r0, r1 bne clbss_l bl coloured_LED_init bl red_led_on #endif
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5. 修改代码重定位地址CONFIG_SYS_TEXT_BASE为0x33f00000：
在前面的u-boot重定位函数copy_code_to_sdram中，使用到_TEXT_BASE作为copy_code_to_sdram函数的目的地址，那么它在哪里被定义呢？
在代码中跳转到 ：_TEXT_BASE
bl nand_init_ll
mov r0,#0
ldr r1, _TEXT_BASE
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跳转到lowlevel_init.S中的这里：
_TEXT_BASE:
.word CONFIG_SYS_TEXT_BASE
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然后点击：CONFIG_SYS_TEXT_BASE，跳转到smdk2440.h中的这里：
#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x0
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然后把CONFIG_SYS_TEXT_BASE的值改为0x33f00000
#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x33f00000
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6. 修改board_init_f（arch/arm/lib/board.c中）, 把relocate_code去掉：
//relocate_code(addr_sp, id, addr);
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同时去掉：
// addr -= gd->mon_len; // addr = 0x33ff0000 - 0x000ae4e0 = 0x33F41B20
// addr &= ~(4096 - 1); // 4k对齐 addr = 0x33F41B20 & ~0xfff = 0x33F41000
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改为：
addr = CONFIG_SYS_TEXT_BASE;
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因为在调用uboot第二阶段的函数void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)之前需要重新设置栈，栈空间等内存分布在board_init_f中设置，在start.S中把值赋给sp；第二阶段函数所用得到的参数id也在board_init_f设置，而参数dest_addr就是uboot代码重定位的目的地址等于_TEXT_BASE。所以，需要在start.S 定义存储sp的全局变量base_sp和存储id的全局变量gd_addr：
.globl base_sp
base_sp:
.long 0
.globl gd_addr
gd_addr:
.long 0
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同时，在start.S 中进入
同时在board_init_f函数的开头，引入这两个变量，
extern unsigned long base_sp;
extern unsigned long gd_addr;
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最后，board_init_f函数修改如下：
void board_init_f(ulong bootflag) { bd_t *bd; init_fnc_t **init_fnc_ptr; gd_t *id; ulong addr, addr_sp; extern unsigned long base_sp; extern unsigned long gd_addr; #ifdef CONFIG_PRAM ulong reg; #endif bootstage_mark_name(BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_F, "board_init_f"); /* Pointer is writable since we allocated a register for it */ gd = (gd_t *) ((CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR) & ~0x07); /* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */ __asm__ __volatile__("": : :"memory"); memset((void *)gd, 0, sizeof(gd_t)); gd->mon_len = _bss_end_ofs; #ifdef CONFIG_OF_EMBED /* Get a pointer to the FDT */ gd->fdt_blob = _binary_dt_dtb_start; #elif defined CONFIG_OF_SEPARATE /* FDT is at end of image */ gd->fdt_blob = (void *)(_end_ofs + _TEXT_BASE); #endif /* Allow the early environment to override the fdt address */ gd->fdt_blob = (void *)getenv_ulong("fdtcontroladdr", 16, (uintptr_t)gd->fdt_blob); for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) { if ((*init_fnc_ptr)() != 0) { hang (); } } #ifdef CONFIG_OF_CONTROL /* For now, put this check after the console is ready */ if (fdtdec_prepare_fdt()) { panic("** CONFIG_OF_CONTROL defined but no FDT - please see " "doc/README.fdt-control"); } #endif debug("monitor len: %08lX\n", gd->mon_len); /* * Ram is setup, size stored in gd !! */ debug("ramsize: %08lX\n", gd->ram_size); #if defined(CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE) /* * Subtract specified amount of memory to hide so that it won't * get "touched" at all by U-Boot. By fixing up gd->ram_size * the Linux kernel should now get passed the now "corrected" * memory size and won't touch it either. This should work * for arch/ppc and arch/powerpc. Only Linux board ports in * arch/powerpc with bootwrapper support, that recalculate the * memory size from the SDRAM controller setup will have to * get fixed. */ gd->ram_size -= CONFIG_SYS_MEM_TOP_HIDE; #endif addr = CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + gd->ram_size; #ifdef CONFIG_LOGBUFFER #ifndef CONFIG_ALT_LB_ADDR /* reserve kernel log buffer */ addr -= (LOGBUFF_RESERVE); debug("Reserving %dk for kernel logbuffer at %08lx\n", LOGBUFF_LEN, addr); #endif #endif #ifdef CONFIG_PRAM /* * reserve protected RAM */ reg = getenv_ulong("pram", 10, CONFIG_PRAM); addr -= (reg << 10); /* size is in kB */ debug("Reserving %ldk for protected RAM at %08lx\n", reg, addr); #endif /* CONFIG_PRAM */ #if !(defined(CONFIG_SYS_ICACHE_OFF) && defined(CONFIG_SYS_DCACHE_OFF)) /* reserve TLB table */ addr -= (4096 * 4); /* round down to next 64 kB limit */ addr &= ~(0x10000 - 1); gd->tlb_addr = addr; debug("TLB table at: %08lx\n", addr); #endif /* round down to next 4 kB limit */ addr &= ~(4096 - 1); debug("Top of RAM usable for U-Boot at: %08lx\n", addr); #ifdef CONFIG_LCD #ifdef CONFIG_FB_ADDR gd->fb_base = CONFIG_FB_ADDR; #else /* reserve memory for LCD display (always full pages) */ addr = lcd_setmem(addr); gd->fb_base = addr; #endif /* CONFIG_FB_ADDR */ #endif /* CONFIG_LCD */ /* * reserve memory for U-Boot code, data & bss * round down to next 4 kB limit */ //addr -= gd->mon_len; //addr &= ~(4096 - 1); addr = CONFIG_SYS_TEXT_BASE; debug("Reserving %ldk for U-Boot at: %08lx\n", gd->mon_len >> 10, addr); #ifndef CONFIG_SPL_BUILD /* * reserve memory for malloc() arena */ addr_sp = addr - TOTAL_MALLOC_LEN; debug("Reserving %dk for malloc() at: %08lx\n", TOTAL_MALLOC_LEN >> 10, addr_sp); /* * (permanently) allocate a Board Info struct * and a permanent copy of the "global" data */ addr_sp -= sizeof (bd_t); bd = (bd_t *) addr_sp; gd->bd = bd; debug("Reserving %zu Bytes for Board Info at: %08lx\n", sizeof (bd_t), addr_sp); #ifdef CONFIG_MACH_TYPE gd->bd->bi_arch_number = CONFIG_MACH_TYPE; /* board id for Linux */ #endif addr_sp -= sizeof (gd_t); id = (gd_t *) addr_sp; debug("Reserving %zu Bytes for Global Data at: %08lx\n", sizeof (gd_t), addr_sp); /* setup stackpointer for exeptions */ gd->irq_sp = addr_sp; #ifdef CONFIG_USE_IRQ addr_sp -= (CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ); debug("Reserving %zu Bytes for IRQ stack at: %08lx\n", CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ, addr_sp); #endif /* leave 3 words for abort-stack */ addr_sp -= 12; /* 8-byte alignment for ABI compliance */ addr_sp &= ~0x07; #else addr_sp += 128; /* leave 32 words for abort-stack */ gd->irq_sp = addr_sp; #endif debug("New Stack Pointer is: %08lx\n", addr_sp); #ifdef CONFIG_POST post_bootmode_init(); post_run(NULL, POST_ROM | post_bootmode_get(0)); #endif gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate; /* Ram ist board specific, so move it to board code ... */ dram_init_banksize(); display_dram_config(); /* and display it */ gd->relocaddr = addr; gd->start_addr_sp = addr_sp; gd->reloc_off = addr - _TEXT_BASE; debug("relocation Offset is: %08lx\n", gd->reloc_off); memcpy(id, (void *)gd, sizeof(gd_t)); gd_addr = (unsigned long)id; base_sp = addr_sp; // relocate_code(addr_sp, id, addr); /* NOTREACHED - relocate_code() does not return */ }
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7. 修改链接脚本: 把start.S, init.c, lowlevel.S等文件放在最前面：
链接脚本为：arch/arm/cpu/u-boot.lds 最前面有下面一段代码：
.text :
{
__image_copy_start = .;
CPUDIR/start.o (.text)
*(.text)
}
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将其改为：
.text :
{
__image_copy_start = .;
CPUDIR/start.o (.text)
board/samsung/smdk2440/libsmdk2440.o (.text)
*(.text)
}
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libsmdk2440.o包含了start.S, init.c, lowlevel.S，所以只需要把它放前。
8. 编译，烧写到NAND Flash，设置为NAND 启动观察能否正常启动：
从上图可知，u-boot已经支持从NAND Flash 启动了，但是在打印DRAM后就卡死了，经检查发现，卡死在board_init_f函数里无法继续执行。在board_init_f函数最后添加puts("test1\r\n")，编译烧写后打印如下：
把u-boot烧写到开发板后，会一直重复打印上图的内容。找了很久也找不出原因，最终从admithhq 的博客找到了解决办法：在include/common.h中的276行，unsigned int board_init_f (ulong) __attribute__ ((noreturn));把__attribute__ ((noreturn))去掉，否则board_init_r无法取得需要的参数，导致程序不能正常运行。(同时也把· void board_init_r (gd_t *, ulong) __attribute__ ((noreturn));的__attribute__ ((noreturn))去掉)
去掉后，重新编译uboot并烧写到开发板，可以正常的往下执行，如下图所示：
八、修改代码支持NOR Flash
1.从上一节把uboot烧写到NAND启动后，最后打印出Flash: *** failed ***,然后提示### ERROR ### Please RESET the board ###,让我们重启开发板。
(1)我们在source insight中搜索“Flash:”这个字符串出现在哪里，在board.c中的board_init_r函数中，有以下代码：
#if !defined(CONFIG_SYS_NO_FLASH) puts("Flash: "); flash_size = flash_init(); if (flash_size > 0) { # ifdef CONFIG_SYS_FLASH_CHECKSUM char *s = getenv("flashchecksum"); print_size(flash_size, ""); /* * Compute and print flash CRC if flashchecksum is set to 'y' * * NOTE: Maybe we should add some WATCHDOG_RESET()? XXX */ if (s && (*s == 'y')) { printf(" CRC: %08X", crc32(0, (const unsigned char *) CONFIG_SYS_FLASH_BASE, flash_size)); } putc('\n'); # else /* !CONFIG_SYS_FLASH_CHECKSUM */ print_size(flash_size, "\n"); # endif /* CONFIG_SYS_FLASH_CHECKSUM */ } else { puts(failed); hang(); } #endif
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上面代码有以下两行：
puts(failed);
hang();
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其中：failed是一个指针，它的定义是：static char *failed = "*** failed ***\n";
hang()函数的定义为：
void hang(void)
{
puts("### ERROR ### Please RESET the board ###\n");
for (;;);
}
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结合前面NAND启动的串口输出信息可知，Flash初始化失败，程序执行puts(failed)后进入hang()死循环。
Flash初始化失败，回看Flash初始化函数：flash_size = flash_init();, flash_init()的代码如下（在drivers/mtd/cfi_flash.c中）：
unsigned long flash_init (void) { unsigned long size = 0; int i; #ifdef CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION /* read environment from EEPROM */ char s[64]; getenv_f("unlock", s, sizeof(s)); #endif /* Init: no FLASHes known */ for (i = 0; i < CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS; ++i) { flash_info[i].flash_id = FLASH_UNKNOWN; /* Optionally write flash configuration register */ cfi_flash_set_config_reg(cfi_flash_bank_addr(i), cfi_flash_config_reg(i)); if (!flash_detect_legacy(cfi_flash_bank_addr(i), i)) flash_get_size(cfi_flash_bank_addr(i), i); size += flash_info[i].size; if (flash_info[i].flash_id == FLASH_UNKNOWN) { #ifndef CONFIG_SYS_FLASH_QUIET_TEST printf ("## Unknown flash on Bank %d " "- Size = 0x%08lx = %ld MB\n", i+1, flash_info[i].size, flash_info[i].size >> 20); #endif /* CONFIG_SYS_FLASH_QUIET_TEST */ } #ifdef CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION else if ((s != NULL) && (strcmp(s, "yes") == 0)) { /* * Only the U-Boot image and it's environment * is protected, all other sectors are * unprotected (unlocked) if flash hardware * protection is used (CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION) * and the environment variable "unlock" is * set to "yes". */ if (flash_info[i].legacy_unlock) { int k; /* * Disable legacy_unlock temporarily, * since flash_real_protect would * relock all other sectors again * otherwise. */ flash_info[i].legacy_unlock = 0; /* * Legacy unlocking (e.g. Intel J3) -> * unlock only one sector. This will * unlock all sectors. */ flash_real_protect (&flash_info[i], 0, 0); flash_info[i].legacy_unlock = 1; /* * Manually mark other sectors as * unlocked (unprotected) */ for (k = 1; k < flash_info[i].sector_count; k++) flash_info[i].protect[k] = 0; } else { /* * No legancy unlocking -> unlock all sectors */ flash_protect (FLAG_PROTECT_CLEAR, flash_info[i].start[0], flash_info[i].start[0] + flash_info[i].size - 1, &flash_info[i]); } } #endif /* CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION */ } flash_protect_default(); #ifdef CONFIG_FLASH_CFI_MTD cfi_mtd_init(); #endif return (size); }
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上面的程序有一个if判断语句：
if (!flash_detect_legacy(cfi_flash_bank_addr(i), i))
flash_get_size(cfi_flash_bank_addr(i), i);
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从字面意思看出flash_detect_legacy为旧的检测flash，flash_get_size就应该为新的检测flash机制，先看一下旧的，没看出什么，再看flash_get_size，发现有很多debug调试信息，有这么多调试信息，那就应该用起来：
debug ("manufacturer is %d\n", info->vendor);
debug ("manufacturer id is 0x%x\n", info->manufacturer_id);
debug ("device id is 0x%x\n", info->device_id);
debug ("device id2 is 0x%x\n", info->device_id2);
debug ("cfi version is 0x%04x\n", info->cfi_version);
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搜索debug 查到：
在include/common.h中有如下代码：
#define debug(fmt, args...) \
debug_cond(_DEBUG, fmt, ##args)
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很明显应该是用的_DEBUG，搜索_DEBUG，在include/common.h中有：
#ifdef DEBUG
#define _DEBUG 1
#else
#define _DEBUG 0
#endif
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那么我们就把#define _DEBUG 1给加上，在cfi_flash.c中定义如下两行：
#define DEBUG 1 //不确定是哪个就都定义，反正也不会出错
#define _DEBUG 1
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重新编译u-boot烧写到NOR Flash，并设置为NOR Flash启动，启动结果如下图：
从打印的这句话：JEDEC PROBE: ID c2 2249 0
可知厂家ID是c2,设备ID是2249，查看NOR Flash(MX29LV160DBT)的数据手册有：
从数据手册可知，MX29LV160DBT的设备厂家ID是C2，设备ID是2249，与uboot读出的厂家ID、设备ID相符。
注：当把上面编译好的uboot烧写到NAND Flash，并设置为NAND启动时，uboot打印的信息如下图：
从上图可知，从NAND Flash启动读出的厂家ID是f0，设备ID是ea00,这明显与从NOR Flash启动读厂家ID、设备ID不一样。为什么同一个uboot在NOR Flash启动与NAND 启动读出的NOR flash厂家ID、设备ID不一样呢？(当时被这个问题卡了好久，最终在视频听到韦老师的一句话：“如果从NAND启动，跟本就没有NOR flash …”，恍然大悟。)
原因：当Jz2440开发板从NAND启动时，CPU根本看不到NOR Flash，此时的NOR Flash是不存在的。从s3c2440 的数据手册可找到它的地址空间分布如下图：
从上面的两张图可知，从NOR Flash启动时，NOR Flash 的地址范围是0 ~ 0x00200000( NOR Flahs 2MB，并且接到nGCS0)，从NAND Flash启动时片内的4kB RAM 的地址范围是：0 ~ 0x00001000，当从NAND启动时，CPU是看不到NOR Flash的。
那么当从NAND 启动时读出的NOR flash厂家ID、设备ID为什么是f0、ea00呢？
原因：从上面的NOR Flash数据手册的读ID指令表可知，复位时会向0x00地址写0xF0，当读ID时往0x555、0x2AA等地址写数据后，最后从
0x00地址读出厂家ID、从0x01地址读设备ID（注：Jz2440开发板的NOR Flash的位宽是16bit，所以读取NOR Flash某个地址上的数据
时，需要把NOR Flash对应的地址左移一位(地址乘以2)，因此读设备ID时读的是内存0x02(0x01<<1)地址的内容）。NAND Flash启动时，
s3c2440会自动不u-boot 的前4kB内容复制到片内RAM，当读厂家ID、设备ID时，读到的内容就是片内RAM的0x00、0x02地址里的数据。
用UltraEdit软件打开u-boot.bin文件里的数据如下图，0x00地址的内容复位NOR Flash是被改为0xF0，从0x02地址读出的16位数据是
0xEA00 (s3c2440的存储方式是小端模式，高字节存储在高地址、低字节存储在低地址)
言归正传，继续记录uboot移植，前面说uboot从NOR Flash启动正确读出了NOR Flash的厂家ID、设备ID。根据打印信息，在源码中搜索字符串“JEDEC PROBE:”在drivers/mtd/cfi_flash.c中的flash_detect_legacy函数中有如下代码片段：
debug("JEDEC PROBE: ID %x %x %x\n",
info->manufacturer_id,
info->device_id,
info->device_id2);
if (jedec_flash_match(info, info->start[0]))
break;
else
unmap_physmem((void *)info->start[0],
MAP_NOCACHE);
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从上面的代码可知厂家ID、设备ID是如何打印的；同时还需要通过jedec_flash_match函数进行匹配，jedec_flash_match函数代码如下：(在drivers/mtd/jedec_flash.c)
int jedec_flash_match(flash_info_t *info, ulong base) { int ret = 0; int i; ulong mask = 0xFFFF; if (info->chipwidth == 1) mask = 0xFF; for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(jedec_table); i++) { if ((jedec_table[i].mfr_id & mask) == (info->manufacturer_id & mask) && (jedec_table[i].dev_id & mask) == (info->device_id & mask)) { fill_info(info, &jedec_table[i], base); ret = 1; break; } } return ret; }
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从jedec_flash_match发现一个数组jedec_table，匹配设备的ID用的应该就是这个数组里的内容了，查看数组如下：
static const struct amd_flash_info jedec_table[] = { #ifdef CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_256Kx8 { .mfr_id = (u16)SST_MANUFACT, .dev_id = SST39LF020, .name = "SST 39LF020", .uaddr = { [0] = MTD_UADDR_0x5555_0x2AAA /* x8 */ }, .DevSize = SIZE_256KiB, .CmdSet = P_ID_AMD_STD, .NumEraseRegions= 1, .regions = { ERASEINFO(0x01000,64), } }, #endif ......
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这个结构体里的内容，定义了许多类型的flash，每一个定义就是一个flash芯片。我们在里面自己定义我们的芯片结构项：
{ .mfr_id = (u16)0x00C2,/*厂家ID*/ .dev_id = 0x2249, /*设备ID*/ .name = "MXIC MX29LV160DB", .uaddr = { [1] = MTD_UADDR_0x0555_0x02AA /* x16 *//*NOR FLASH看到的解锁地址*/ }, .DevSize = SIZE_2MiB, .CmdSet = P_ID_AMD_STD, .NumEraseRegions = 4, /* 擦除区域的数目 */ .regions = { ERASEINFO(16*1024, 1), ERASEINFO(8*1024, 2), ERASEINFO(32*1024, 1), ERASEINFO(64*1024, 31), } },
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同时把board_init_r函数中的以下两行代码注释掉，让u-boot继续运行，避免u-boot卡死在死循环里。
//puts(failed);
//hang();
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然后，重新编译u-boot，烧写到NOR Flash并启动运行，打印信息如下：
从上图可知，已经成功打印出Flash的容量：2MiB；但是还显示错误ERROR: too many flash sectors
(2) 从源码中搜索错误ERROR: too many flash sectors，发现在drivers/mtd/cfi_flash.c有如下代码：
if (sect_cnt >= CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT) {
printf("ERROR: too many flash sectors\n");
break;
}
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跳转到CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT这个定义（在smdk2440.h中），有：
#define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT (19)
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从下图的NOR Flash的数据手册可知，Secter总共有35个；因此，把CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT宏定义改为:：
#define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT (35)
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此外，在cfi_flash.c中把Debug调试信息去掉：
//#define DEBUG 1 //不确定是哪个就都定义，反正也不会出错
//#define _DEBUG 1
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重新编译u-boot，烧写到NOR Flash并启动运行，打印信息如下：
从上图可知，已经可以正常启动uboot了，那么现在测试一下NOR FLASH能否擦除与读写。
① 先解除写保护，在串口中输入：protect off all
② 输入：flinfo；打印正常：
③ 输入：erase 80000 8ffff
④ 输入：cp.b 30000000 80000 10000
从上图可知，NOR Flash 写成功。
(2) 测试norflash写功能的完整性：
在串口输入以下命令：
protect off all //关闭写保护
erase 80000 8ffff
cp.b 30000000 80000 10000
md.b 80000 //显示0x80000地址的内容
md.b 30000000
cmp.b 30000000 80000 10000 //比较0x30000000地址的内容与0x80000地址的内容，比较数据长度0x10000字节
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结果如下图：
由上图可知，NOR Flash读写测试成功。
九、修改代码支持NAND Flash
1.在之前为让uboot编译通过，我们把NAND FLASH 给屏蔽掉了，现在把它添加回来，把include/configs/smdk2440.h里的#define CONFIG_CMD_NAND取消注释，重新编译，错误如下：
遇到错误要按照从第一个错误开始解决的办法，因为有时候第一个错误解决了，后面的错误可能就没有了。我们这里第一个错误是：
s3c2410_nand.c:72: error: dereferencing pointer to incomplete type
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显示大概的意思是不完整的类型，我们去s3c2410_nand.c中72行去寻找，是如下代码：
if (ctrl & NAND_NCE)
72行： writel(readl(&nand->nfconf) & ~S3C2410_NFCONF_nFCE,
&nand->nfconf);
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调用了一个nand结构体：
struct s3c2410_nand *nand = s3c2410_get_base_nand();
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结构体如下：
#ifdef CONFIG_S3C2410
/* NAND FLASH (see S3C2410 manual chapter 6) */
struct s3c2410_nand {
u32 nfconf;
u32 nfcmd;
u32 nfaddr;
u32 nfdata;
u32 nfstat;
u32 nfecc;
};
#endif
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从上面的#ifdef CONFIG_S3C2410可知，我们应该是没有定义CONFIG_S3C2410，因为之前是我们在smdk2440.h中注释掉了2410的定义，换成了2440：
//#define CONFIG_S3C2410 /* specifically a SAMSUNG S3C2410 SoC */
#define CONFIG_S3C2440 /* specifically a SAMSUNG S3C2440 SoC */
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所以，现在我们只能修改代码支持2440的部分了，操作步骤：
① 把drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c复制为s3c2440_nand.c；
② 修改drivers/mtd/nand/目录下的Makefile，在Makefile里搜索CONFIG_NAND_S3C2410，有如下代码：
COBJS-$(CONFIG_NAND_S3C2410) += s3c2410_nand.o
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在这行代码后面添加下面的代码，把s3c2440_nand.c编译进uboot；
COBJS-$(CONFIG_NAND_S3C2440) += s3c2440_nand.o
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③ 在include/configs/smdk2440.h中添加支持s3c2440_nand，在smdk2440.h中搜索CONFIG_NAND_S3C2410，有如下代码：
#define CONFIG_NAND_S3C2410
#define CONFIG_SYS_S3C2410_NAND_HWECC
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改为：
#ifdef CONFIG_S3C2410
#define CONFIG_NAND_S3C2410
#define CONFIG_SYS_S3C2410_NAND_HWECC
#else
#define CONFIG_NAND_S3C2440
#define CONFIG_SYS_S3C2440_NAND_HWECC
#endif
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2.首先去看一下NAND Flash 初始化的相关函数，在board.c中board_init_r函数中有：
void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)
{
......
......
nand_init(); /* go init the NAND */
......
......
}
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跳转到nand.c文件中，有如下代码：
void nand_init(void) { #ifdef CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT board_nand_init(); #else int i; for (i = 0; i < CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE; i++) nand_init_chip(i); #endif printf("%lu MiB\n", total_nand_size / 1024); #ifdef CONFIG_SYS_NAND_SELECT_DEVICE /* * Select the chip in the board/cpu specific driver */ board_nand_select_device(nand_info[nand_curr_device].priv, nand_curr_device); #endif }
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关于上面代码#ifdef CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT中的CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT，在nand.h中的代码如下图所示：(source insight截图)，从图可知CONFIG_NAND_FSL_ELBC是黑色的，说明没有定义；因此，上面的代码不会执行board_nand_init()函数。
跳过board_nand_init()函数，执行nand_init_chip()函数：
static void nand_init_chip(int i) { struct mtd_info *mtd = &nand_info[i]; struct nand_chip *nand = &nand_chip[i]; ulong base_addr = base_address[i]; int maxchips = CONFIG_SYS_NAND_MAX_CHIPS; if (maxchips < 1) maxchips = 1; mtd->priv = nand; nand->IO_ADDR_R = nand->IO_ADDR_W = (void __iomem *)base_addr; if (board_nand_init(nand)) return; if (nand_scan(mtd, maxchips)) return; nand_register(i); }
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接下来看board_nand_init函数：(在drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c)
int board_nand_init(struct nand_chip *nand) { u_int32_t cfg; u_int8_t tacls, twrph0, twrph1; struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power(); struct s3c2410_nand *nand_reg = s3c2410_get_base_nand(); debug("board_nand_init()\n"); writel(readl(&clk_power->clkcon) | (1 << 4), &clk_power->clkcon); /* initialize hardware */ #if defined(CONFIG_S3C24XX_CUSTOM_NAND_TIMING) tacls = CONFIG_S3C24XX_TACLS; twrph0 = CONFIG_S3C24XX_TWRPH0; twrph1 = CONFIG_S3C24XX_TWRPH1; #else tacls = 4; twrph0 = 8; twrph1 = 8; #endif cfg = S3C2410_NFCONF_EN; cfg |= S3C2410_NFCONF_TACLS(tacls - 1); cfg |= S3C2410_NFCONF_TWRPH0(twrph0 - 1); cfg |= S3C2410_NFCONF_TWRPH1(twrph1 - 1); writel(cfg, &nand_reg->nfconf); /* initialize nand_chip data structure */ nand->IO_ADDR_R = (void *)&nand_reg->nfdata; nand->IO_ADDR_W = (void *)&nand_reg->nfdata; nand->select_chip = NULL; /* read_buf and write_buf are default */ /* read_byte and write_byte are default */ #ifdef CONFIG_NAND_SPL nand->read_buf = nand_read_buf; #endif /* hwcontrol always must be implemented */ nand->cmd_ctrl = s3c2410_hwcontrol; nand->dev_ready = s3c2410_dev_ready; #ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_HWECC nand->ecc.hwctl = s3c2410_nand_enable_hwecc; nand->ecc.calculate = s3c2410_nand_calculate_ecc; nand->ecc.correct = s3c2410_nand_correct_data; nand->ecc.mode = NAND_ECC_HW; nand->ecc.size = CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE; nand->ecc.bytes = CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES; #else nand->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT; #endif #ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_BBT nand->options = NAND_USE_FLASH_BBT; #else nand->options = 0; #endif debug("end of nand_init\n"); return 0; }
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将上面代码的第6行：
struct s3c2440_nand *nand_reg = s3c2440_get_base_nand();
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改为：
struct s3c2440_nand *nand_reg = s3c2440_get_base_nand();
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然后往下看代码，看到设置时序的时候，与2440手册对比发现，发现时序设置不对，它是适用于2410的，并不适用于2440，将以下代码：
cfg = S3C2410_NFCONF_EN;
cfg |= S3C2410_NFCONF_TACLS(tacls - 1);
cfg |= S3C2410_NFCONF_TWRPH0(twrph0 - 1);
cfg |= S3C2410_NFCONF_TWRPH1(twrph1 - 1);
writel(cfg, &nand_reg->nfconf);
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改为：
/* 初始化时序 */
cfg = ((tacls-1)<<12)|((twrph0-1)<<8)|((twrph1-1)<<4);
writel(cfg, &nand_reg->nfconf);
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去掉ECC的代码，因为这一部分太复杂，但是对我们的程序又没有影响太大，所以删掉下面的代码：
#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_HWECC void s3c2410_nand_enable_hwecc(struct mtd_info *mtd, int mode) { struct s3c2410_nand *nand = s3c2410_get_base_nand(); debug("s3c2410_nand_enable_hwecc(%p, %d)\n", mtd, mode); writel(readl(&nand->nfconf) | S3C2410_NFCONF_INITECC, &nand->nfconf); } static int s3c2410_nand_calculate_ecc(struct mtd_info *mtd, const u_char *dat, u_char *ecc_code) { struct s3c2410_nand *nand = s3c2410_get_base_nand(); ecc_code[0] = readb(&nand->nfecc); ecc_code[1] = readb(&nand->nfecc + 1); ecc_code[2] = readb(&nand->nfecc + 2); debug("s3c2410_nand_calculate_hwecc(%p,): 0x%02x 0x%02x 0x%02x\n", mtd , ecc_code[0], ecc_code[1], ecc_code[2]); return 0; } static int s3c2410_nand_correct_data(struct mtd_info *mtd, u_char *dat, u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc) { if (read_ecc[0] == calc_ecc[0] && read_ecc[1] == calc_ecc[1] && read_ecc[2] == calc_ecc[2]) return 0; printf("s3c2410_nand_correct_data: not implemented\n"); return -1; } #endif
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然后把s3c2410_hwcontrol, s3c2410_dev_ready, s3c2410_nand, s3c2410_get_base_nand,替换成s3c2440_hwcontrol, s3c2440_dev_ready, s3c2440_nand, s3c2440_get_base_nand;
接下来分析s3c2440_hwcontrol函数，它最后面有这样几行代码：
if (ctrl & NAND_NCE) /*使能片选*/
writel(readl(&nand->nfconf) & ~S3C2410_NFCONF_nFCE,
&nand->nfconf);
else /*取消片选*/
writel(readl(&nand->nfconf) | S3C2410_NFCONF_nFCE,
&nand->nfconf);
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上的代码是2410的配置，我们的Jz2440开发板是2440的，需要查看2440手册查看相关寄存器，我们的2440需要配置的是NFCONT寄存器，查看寄存器配置后，将上面的代码修改为：
if (ctrl & NAND_NCE) /*使能片选*/
writel(readl(&nand->nfcont) & ~(1<<1),
&nand->nfcont);
else /*取消片选*/
writel(readl(&nand->nfcont) | (1<<1),
&nand->nfcont);
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此外，还需要使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 ，因此在s3c2440_nand.c中的board_nand_init函数中加入下代码：
/* 初始化时序 */
cfg = ((tacls-1)<<12)|((twrph0-1)<<8)|((twrph1-1)<<4);
writel(cfg, &nand_reg->nfconf);
/*使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选*/ /*在初始化时序后面添加*/
writel((1<<4)|(1<<1)|(1<<0),&nand_reg->nfcont);
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同时还需要在board_nand_init函数里加上nand->select_chip = s3c2440_nand_select;所以，将
nand->select_chip = NULL;
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修改为：
nand->select_chip = s3c2440_nand_select;
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然后编写s3c2440_nand_select函数：
static void s3c2440_nand_select(struct mtd_info *mtd, int chipnr) { struct s3c2440_nand *nand = s3c2440_get_base_nand(); switch (chipnr) { case -1: /* 取消选中 */ nand->nfcont |= (1<<1); break; case 0: /* 选中 */ nand->nfcont &= ~(1<<1); break; default: BUG(); } }
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通过分析知道，需要修改s3c2440_hwcontrol函数重新修改为如下函数：
static void s3c2440_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl) { struct nand_chip *chip = mtd->priv; struct s3c2440_nand *nand = s3c2440_get_base_nand(); if (ctrl & NAND_CLE) { /* 发命令 */ writeb(dat, &nand->nfcmd); } if (ctrl & NAND_ALE) { /* 发地址 */ writeb(dat, &nand->nfaddr); } }
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重新编译，把uboot烧写到NOR Flash并启动，串口打印信息如下：
从上图打印信息可知，已经识别出NAND: 256 MiB，说明我们的uboot已经支持NAND Flash。
下面从NAND Flash启动看看能否识别，首先我们从NOR启动的uboot直接把uboot拷贝到NAND，输入以下命令：
nand erase 0 80000
nand write 0 0 80000
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然后测试烧写到NAND Flash中的uboot是否正常，输入以下命令：
nand read 30000000 0 80000
cmp.b 0 30000000 80000 //比较拷贝的代码是否全部一样
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比较代码的结果如下，从下图可知，代码拷贝完全正确；
然后，设置为NAND Flash启动，并重启开发板，打印结果如下图，从图中可知，成功识别出NAND: 256 MiB。
3.总结分析过程(涉及修改的三个文件：s3c2440_nand.c，smdk2440.h，Makefile)
nand_init nand_init_chip board_nand_init 设置nand_chip结构体, 提供底层的操作函数 nand_scan nand_scan_ident nand_set_defaults chip->select_chip = nand_select_chip; chip->cmdfunc = nand_command; chip->read_byte = busw ? nand_read_byte16 : nand_read_byte; nand_get_flash_type chip->select_chip chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1); nand_command() // 即可以用来发命令，也可以用来发列地址(页内地址)、行地址(哪一页) chip->cmd_ctrl s3c2440_hwcontrol chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1); *maf_id = chip->read_byte(mtd); *dev_id = chip->read_byte(mtd);
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十、修改代码支持DM9000网卡
现在的开发板大多使用DM9000网卡了，我们的uboot源码里面也是有DM9000网卡的驱动程序，在drivers/net/目录下，文件名是dm9000x.c。
1.去drivers/net/目录下的Makefile搜索dm9000字符串，搜索结果如下：
从图中可知，定义了CONFIG_DRIVER_DM9000，dm9000.c才会被编译进uboot里(同时去掉CONFIG_CS8900)
2.去到uboot的配置文件smdk2440.h，找到下面的宏定义:
/*
* Hardware drivers
*/
#define CONFIG_CS8900 /* we have a CS8900 on-board */
#define CONFIG_CS8900_BASE 0x19000300
#define CONFIG_CS8900_BUS16 /* the Linux driver does accesses as shorts */
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这是cs8900网卡的定义，把它去掉，加上dm9000所需要的宏：
#ifdef 0
#define CONFIG_CS8900 /* we have a CS8900 on-board */
#define CONFIG_CS8900_BASE 0x19000300
#define CONFIG_CS8900_BUS16 /* the Linux driver does accesses as shorts */
#else
#define CONFIG_DRIVER_DM9000
#endif
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重新编译uboot，发现如下错误：
上图的第二行dm9000x.c:156: error: 'DM9000_DATA' undeclared (first use in this function)显示dm9000x.c没有定义DM9000_DATA这个宏参数。在经验不足，对驱动程序了解不多的情况下，我们没有办法知道这个宏参数是干什么的，但是我们可以仿照uboot中现有的程序中相同的地方模仿。我们在uboot源码中搜索DM9000_DATA这个字符串：
grep "DM9000_DATA" * -nR
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搜索结果如下：
我们随便找一个配置文件进去看看别人是怎么配置的，假如找的是这个吧：
include/configs/at91sam9261ek.h:159:#define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4)
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进入该文件，DM9000网卡的配置是这样的：
#define CONFIG_DRIVER_DM9000
#define CONFIG_DM9000_BASE 0x30000000
#define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE
#define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4)
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原来是我们少定义了一些参数。那么我们来看看如何取值CONFIG_DM9000_BASE 与DM9000_DATA。
3.DM9000属于内存类接口，操作内存类接口需要知道它的访问地址，同时还需要根据DM9000网卡的实际情况设置内存控制器的时序和位宽：
(1) 设置访问地址：
首先是 CONFIG_DM9000_BASE ，这个是DM9000的基地址，是CPU用来识别网卡的一个基地址。 查看DM9000网卡原理图：它的片选引脚是：nGCS4，那么我们查看2440手册，因为网卡是内存类的接口，所以我们看2440手册内存控制器那一章，找到片选信号的地址分配表：
从上图可以看出：nGCS4片选管脚对应的基地址是0x20000000,所以CONFIG_DM9000_BASE的值是0x20000000，内存控制器把nGCS4管脚设为低电平，从而选中DM9000网卡。然后是 DM9000_DATA的地址取值。查看原理图知，cpu只发出了LADDR2给DM9000网卡内的CMD引脚， 说明CPU只关心访问地址的第2位，所以我们把基地址加4，因此#define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4)。
关于DM9000网卡总体的配置如下：
#define CONFIG_DRIVER_DM9000
#define CONFIG_DM9000_BASE 0x20000000
#define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE
#define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4)
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(2) 设置内存控制器的时序以及位宽：
uboot中lowlevel_init.S中有设置内存控制器寄存器的相关的代码：
SMRDATA:
.long 0x22011110 //BWSCON
.long 0x00000700 //BANKCON0
.long 0x00000700 //BANKCON1
.long 0x00000700 //BANKCON2
.long 0x00000700 //BANKCON3
.long 0x00000700 //BANKCON4
.long 0x00000700 //BANKCON5
.long 0x00018005 //BANKCON6
.long 0x00018005 //BANKCON7
.long 0x008C04F4 // REFRESH
.long 0x000000B1 //BANKSIZE
.long 0x00000030 //MRSRB6
.long 0x00000030 //MRSRB7
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.long 0x22011110 //BWSCON这个寄存器应该是设置的位宽，.long 0x00000700 //BANKCON4（nGCS4）这个应该是设置时序的寄存器。
① 在s3c2440手册中找到BWSCON这个寄存器，关于nGCS4对应的BANK4的设置如下图的bit[19:16]：
从上图可知，设置位宽的相关位是DW4[17:16]。
bit[17:16]位对应的是01，BANK4的位宽是16bit，查看原理图得知，DM9000网卡的位宽刚好是16bit，所以，不需要修改了。bit[18]的等待信号DM9000上没有，不需要设置。bit[19]也没有用到，不需要设置。
② 设置时序(设置BANKCON4寄存器)：
对比s3c2440与DM9000的时序图可知，
a. 地址和片选信号可以同时发出：Tacs = 0；
b. 发出片选信号之后多长时间发读写信号：写：Tcos = T1 = 0ns；
c. 读写信号需要维持的时间(读写脉冲)：Tacc = T2 = 10ns(Tacp DM9000没有，不需要设置)；
d. 读写信号取消之后，片选信号还需要维持多长时间：写：Tcoh = T4 = 3ns，读：Tcoh = T4 = 6ns；
e. 片选信号取消之后，地址信号还需要维持多长时间：Tcah = T5 =0ns；
所以，BANKCON4的设置如下图，BANKCON4 = 0x00000040
将BANKCON4 修改为0x00000040，然后从新编译uboot，编译顺利通过，把uboot烧写到NOR Flash并重新启动，打印信息如下：
上图显示Net: No ethernet found，那么我们去源码中搜索它在哪个地方，在源码中搜索Net:，在board.c中有：
#if defined(CONFIG_CMD_NET)
puts("Net: ");
eth_initialize(gd->bd);
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跳转到eth_initialize，里面有一个函数board_eth_init：
int board_eth_init(bd_t *bis)
{
int rc = 0;
#ifdef CONFIG_CS8900
rc = cs8900_initialize(0, CONFIG_CS8900_BASE);
#endif
return rc;
}
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发现没有初始化DM9000网卡。我们在DM9000网卡驱动程序中找到：dm9000_initialize，应该是DM9000的初始化函数，在uboot的顶层目录搜索：grep "dm9000_initialize" * -nR，看看有没有类似的初始化，发现多是这样：
return dm9000_initialize(bis);
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所以我们可以把board_eth_init函数改成：(在board/samsung/smdk2440/smdk2410.c的136行)
int board_eth_init(bd_t *bis)
{
int rc = 0;
#ifdef CONFIG_CS8900
rc = cs8900_initialize(0, CONFIG_CS8900_BASE);
#endif
#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
rc = dm9000_initialize(bis);
#endif
return rc;
}
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重新编译，启动开发板：
上图显示：Net: dm9000，说明已经成功识别DM9000网卡。
(3) ping 电脑测试：
① 设置开发板的IP地址：
set ipaddr 192.168.0.200
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② ping测试(ubuntu虚拟机IP是192.168.0.103)
ping 192.168.0.103
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结果如下：
重复ping了很多次，仍然显示：ping failed，查找原因突然想起BANKCON4的bit[10:8]=000，这个时间设置的太临界了(Tacc = T2 = 10ns)，那么干脆把它设置为最大bit[10:8]=111；(注：如果bit[10:8]=001，虽然能解决ping failed的问题，但在后面使用tftp 30000000 uImage_4.3命令下载的内核，bootm 30000000启动内核时有CRC校验错误，导致内核启动失败，原因应该是下载内核时数据传输出了错误，后面把bit[10:8]改为111，完美解决内核启动出现CRC检验错误的问题。)
所以，将BANKCON4 修改为0x00000740。
重新编译uboot，烧写到NOR Flash，启动开发板，重复①②步骤，打印结果如下：
上图显示：
*** ERROR: `ethaddr' not set
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说明没有设置MAC地址。
③ 设置MAC 地址
set ethaddr 00:0c:29:4d:e4:f4 //MAC可以随便设置
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然后重新ping，打印结果如下：(注：ping一次可能不成功，需要多ping几次)
上图显示：host 192.168.0.103 is alive，说明已经ping成功。
④ 下面我们试一下看看能不能用tftp下载。因为uboot没有集成TFTP工具，那么我们就用windows上的tftp工具进行下载内核：
由上图可知服务器的IP地址是：192.168.0.106
所以需要在开发板设置服务器IP地址：
set serverip 192.168.0.106
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然后使用fttp命令从window下载内核：
tftp 30000000 uImage_4.3
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⑤ 启动内核：
bootm 30000000
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打印信息如下，从图中可知，内核启动成功，同时也说明uboot支持了DM9000网卡。
十一、移植U-BOOT之裁剪和修改默认参数（易用性）启动内核，以及对uboot进行分区
这一节的目标：裁剪U-BOOT，使其更加易用，修改默认参数，以及制作最终修改好得补丁文件方便以后的快速移植。
在裁剪修改之前呢，我们先来了解一下uboot的环境参数(环境变量)：uboot在启动的时候首先会读取环境参数，然后判断环境参数是否有效，如果设置的环境参数是无效的，那么就使用默认的参数。
Linux系统在硬盘中（FLASH）的分区如下图所示：
上图显示：uboot放到第一个分区，环境参数放到第二个分区，内核放到第三个分区，文件系统放到第四个分区。
之前我们修改的U-BOOT启动后，一直有一个警告，如下图所示：
上图显示：CRC的参数错误，使用默认的环境变量。那么我们就从这个问题引入，在uboot中搜索：using default environment，在common/env_common.c中可找到：
const uchar default_environment[] = { #ifdef CONFIG_BOOTARGS "bootargs=" CONFIG_BOOTARGS "\0" #endif #ifdef CONFIG_BOOTCOMMAND "bootcmd=" CONFIG_BOOTCOMMAND "\0" #endif #ifdef CONFIG_RAMBOOTCOMMAND "ramboot=" CONFIG_RAMBOOTCOMMAND "\0" #endif #ifdef CONFIG_NFSBOOTCOMMAND "nfsboot=" CONFIG_NFSBOOTCOMMAND "\0" #endif #if defined(CONFIG_BOOTDELAY) && (CONFIG_BOOTDELAY >= 0) "bootdelay=" MK_STR(CONFIG_BOOTDELAY) "\0" #endif #if defined(CONFIG_BAUDRATE) && (CONFIG_BAUDRATE >= 0) "baudrate=" MK_STR(CONFIG_BAUDRATE) "\0" #endif #ifdef CONFIG_LOADS_ECHO "loads_echo=" MK_STR(CONFIG_LOADS_ECHO) "\0" #endif #ifdef CONFIG_ETHADDR "ethaddr=" MK_STR(CONFIG_ETHADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_ETH1ADDR "eth1addr=" MK_STR(CONFIG_ETH1ADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_ETH2ADDR "eth2addr=" MK_STR(CONFIG_ETH2ADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_ETH3ADDR "eth3addr=" MK_STR(CONFIG_ETH3ADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_ETH4ADDR "eth4addr=" MK_STR(CONFIG_ETH4ADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_ETH5ADDR "eth5addr=" MK_STR(CONFIG_ETH5ADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_IPADDR "ipaddr=" MK_STR(CONFIG_IPADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_SERVERIP "serverip=" MK_STR(CONFIG_SERVERIP) "\0" #endif #ifdef CONFIG_SYS_AUTOLOAD "autoload=" CONFIG_SYS_AUTOLOAD "\0" #endif #ifdef CONFIG_PREBOOT "preboot=" CONFIG_PREBOOT "\0" #endif #ifdef CONFIG_ROOTPATH "rootpath=" CONFIG_ROOTPATH "\0" #endif #ifdef CONFIG_GATEWAYIP "gatewayip=" MK_STR(CONFIG_GATEWAYIP) "\0" #endif #ifdef CONFIG_NETMASK "netmask=" MK_STR(CONFIG_NETMASK) "\0" #endif #ifdef CONFIG_HOSTNAME "hostname=" MK_STR(CONFIG_HOSTNAME) "\0" #endif #ifdef CONFIG_BOOTFILE "bootfile=" CONFIG_BOOTFILE "\0" #endif #ifdef CONFIG_LOADADDR "loadaddr=" MK_STR(CONFIG_LOADADDR) "\0" #endif #ifdef CONFIG_CLOCKS_IN_MHZ "clocks_in_mhz=1\0" #endif #if defined(CONFIG_PCI_BOOTDELAY) && (CONFIG_PCI_BOOTDELAY > 0) "pcidelay=" MK_STR(CONFIG_PCI_BOOTDELAY) "\0" #endif #ifdef CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS #endif "\0" };
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bootargs是传给内核的启动参数，可以设置文件系统的相关分区等。我们在配置文件smdk2440.h中定义一下：
#define CONFIG_BOOTARGS "console=ttySAC0 root=dev/mtdblock3" //代表内核从串口0启动，文件系统放到第3个分区
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bootcmd是uboot用来启动内核的参数，我们也在配置文件中定义（bootargs定义的下面）定义一下：
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read 30000000 0xbac 0x200000;bootm 30000000"
//因为现在还无得知内核的分区的具体地址，先随便设置一个值，用于演示，等我们把整个FLASH分区规划好了之后，再来设置
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bootdelay是uboot启动后的那个倒数计时的参数，当uboot启动后，进入倒计时启动，我们按下任意键，进入uboot交互界面开始进行一些设置等操作。这里我们就去默认值。
ipaddr是uboot单板的ip地址，可以定义：
#define CONFIG_IPADDR 192.168.0.200
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ethaddr表示网卡的MAC地址，可以定义：
#define CONFIG_ETHADDR 00:0c:29:4d:e4:f4
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设置好我们常用的参数后，我们先来裁剪一下uboot。我们在uboot命令行输入help，发现有各种命令，有些命令根本不需要，那么我们就需要把相关的宏定义给去掉。这里我们可以把去掉uboot对usb、文件系统的支持。(因为太分散了，就不做记录了)
配置好后，如果直接make编译，可能会出现错误，解决办法：
make distclean
make smdk2440_config
make
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然后，我们对uboot进行分区，在分区之前我们来看看之前是怎分区的：
0x00000000-0x00040000 : “bootloader” （0~256k）
0x00040000-0x00060000 : “params”
0x00060000-0x00260000 : “kernel”
0x00260000-0x10000000 : “root”
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我们先来设置一下我们的参数的存放地址吧，因为之前我们设置好参数之后，每次都不敢save，就是怕破坏FLASH；
在smdk2440.h配置文件中，找到如下环境变量的相关定义：
#define CONFIG_ENV_ADDR (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x070000)
#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x10000
/* allow to overwrite serial and ethaddr */
#define CONFIG_ENV_OVERWRITE
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那么我们重新定义这些宏，该怎么定义呢？
在uboot命令行使用help命令查看save相关的信息：
然后我们在uboot源码中搜索字符串：saveenv
找到了类似这样的语句：common/env_nand.c:174:int saveenv(void)
我们去common目录下看看Makefile，看看env_nand.c的编译依赖哪个宏？找到了下面这句：COBJS-$(CONFIG_ENV_IS_IN_NAND) += env_nand.o，说明编译env_nand.c依赖的是CONFIG_ENV_IS_IN_NAND这个宏的定义。那么我们就定义这个宏CONFIG_ENV_IS_IN_NAND：
所以我们将上面环境变量的宏重新定义如下：
#define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND
#define CONFIG_ENV_OFFSET 0x00040000
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000
#define CONFIG_ENV_RANGE CONFIG_ENV_SIZE
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然后重新编译，没有错误。
先设置好ip等，使用tftp命令下载uboot：
tftp 30000000 u-boot.bin
protect off all
erase 0 3ffff
cp.b 30000000 0 40000
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重启开发板：
由启动知，已经有了倒数的命令，以及我们设置的ip等，都直接就存在了。
但是还是有呢个关于CRC的警告信息，那是因为，那个CRC的变量没有写到FLSAH中，我们执行save命令，再重启：
此时，就没有那个警告信息了，说明参数已经成功被写进flash，说明上面修改的的参数保存的地址的区域，也设置成功了。
烧写内核：
tftp 30000000 uImage_4.3
nand erase 60000 200000
nand write 30000000 60000 200000
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从这里，就可以感觉到，烧写个程序要这么麻烦。下面我们就来修改代码，让烧写程序变得简单：
在配置文件中定义宏：CONFIG_CMD_MTDPARTS：
#define CONFIG_CMD_MTDPARTS
#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=jz2440-0" /* 表示哪一个设备 */
#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=jz2440-0:256k(u-boot)," \
"128k(params)," \
"2m(kernel)," \
"-(rootfs)" \
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在board.c中654行添加：
run_command("mtdparts default",0);
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重新编译，出现错误：
通过查找，发现mtdcore.c中（在drivers/mtd目录下）定义了get_mtd_device_nm这个函数，应该是没有被编译进内核，所以才显示错误，去Makefile中查看，发现，还需要定义这个宏：CONFIG_MTD_DEVICE，那么我们在配置文件中再定义这个宏：
#define CONFIG_CMD_MTDPARTS
#define CONFIG_MTD_DEVICE
#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=jz2440-0" /* 表示哪一个设备 */
#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=jz2440-0:256k(u-boot)," \
"128k(params)," \
"2m(kernel)," \
"-(rootfs)" \
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再重新编译，没有错误。烧写uboot,重启，在uboot命令行输入：mtdparts，显示如下：
上图可知，uboot支持了mtdparts命令，之前启动时出现的：Unknown command 'mtdparts' - try 'help'也消失了。(之前一直出现这提示，是因为在board.c中添加了run_command("mtdparts default",0);；为什么会添加了呢？因为board.c是直接从之前移植好的uboot直接复制过来的)
再来烧写内核时，就可以这样烧写内核了：
tftp 30000000 uImage_4.3
nand erase.part kernel
nand write 30000000 kernel
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然后我们再回过头把配置文件中的这句话：
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read 30000000 0xbac 0x200000;bootm 30000000"
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修改为：
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read 30000000 kernel 0x200000;bootm 30000000"
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重新编译，烧写uboot，烧写内核。重启，发现可以直接启动内核了，如下图所示：
十二、移植U-BOOT之支持烧写YAFFS文件系统以及制作U-BOOT补丁
前面我们通过修改uboot的代码让它支持串口、nand flash，nor flash，网络下载文件等功能，现在我们来实现最后一个功能，实现Uboot烧写YAFFS文件系统，同时制作uboot补丁方便以后的移植，避免重复造轮子。
关于JFFS和YAFFS文件系统的区别可以参考这篇文章：JFFS和YAFFS文件系统
该uboot已经支持JFFS2文件系统的烧写了，我们先来烧写JFFS2文件系统：
tftp 30000000 fs_mini_mdev.jffs2
nand erase.part rootfs
nand write.jffs2 30000000 0x00260000 5b89a8
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烧写完后，需要先设置文件系统的类型，在uboot中输入命令：
set bootargs console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2
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然后输入命令启动linux：
boot
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启动后，打印的信息如下：
从上图串口的输出信息可知，linux成功挂载了文件系统。
那么我们的uboot支持烧写YAFFS文件系统吗？
可以验证一下：
reboot
tftp 30000000 fs_mini_mdev.yaffs2
nand erase.part rootfs
nand write.yaffs 30000000 260000 889bc0
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打印信息如下：
上图显示：Unknown nand command suffix '.yaffs'.，说明此时的uboot还没有支持yaffs文件系统是烧写。
在uboot源码目录中搜索：Unknown nand command suffix，在common/cmd_nand.c的608行有：
#ifdef CONFIG_CMD_NAND_YAFFS
} else if (!strcmp(s, ".yaffs")) {
if (read) {
printf("Unknown nand command suffix '%s'.\n", s);
return 1;
}
ret = nand_write_skip_bad(nand, off, &rwsize,
(u_char *)addr, WITH_YAFFS_OOB);
#endif
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从上面的代码可知，如果需要支持YAFFS文件系统，必须定义宏：CONFIG_CMD_NAND_YAFFS，所以需要在配置文件smdk2440.h添加宏定义：
#define CONFIG_CMD_NAND_YAFFS
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重新编译uboot，输入以下命令烧写uboot：
tftp 30000000 u-boot.bin; protect off all; erase 0 3ffff; cp.b 30000000 0 40000
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(注：上面每条指令用英文的分号隔开)
然后输入命令重启开发板：reset
然后重新烧写YAFFS文件系统：
tftp 30000000 fs_mini_mdev.yaffs2
nand erase.part rootfs
nand write.yaffs 30000000 260000 889bc0
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从下图的打印信息可知，现在的uboot已经支持了yaffs文件系统的烧写。
启动之前把之前的设置：
set bootargs console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2
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改为：
set bootargs console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=yaffs2
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然后输入命令：boot，启动linux，最后的打印信息如下：
很显然，没有完全挂载上。
yaffs文件系统包含两部分数据，页数据，和OOB数据。我们现在来对比一下我们少烧写的yaffs文件系统的数据与原有的数据的差别：
nand dump 260000
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显示的就是yaffs文件系统的的16进制数据。通过对比，发现OOB数据区的数据不一样。
在drivers/mtd/nand/nand_util.c中的nand_write_skip_bad函数中有：（在drivers/mtd/nand/nand_util.c的567行）
if (!rval)
break;
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这个地方写错了，导致只写了一页的OOB数据，应该是：
if (rval)
break;
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还有一个地方需要修改，在drivers/mtd/nand/nand_util.c的518行有：
if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS)) {
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改为：
if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS) && !(flags & WITH_YAFFS_OOB)) {
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否则：如果分区中没有坏块(need_skip=0)时, 将执行这个分支, 导致oob区烧写不正确。
同时，还需要把drivers/mtd/nand/nand_util.c的556行的：
ops.mode = MTD_OOB_AUTO;
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改为：
ops.mode = MTD_OOB_RAW; //烧写时使用原本的OOB
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重新编译uboot，更新uboot，重新烧写文件系统：
① 更新uboot：
tftp 30000000 u-boot.bin; protect off all; erase 0 3ffff; cp.b 30000000 0 40000
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② 重启开发板，重新烧写文件系统：
tftp 30000000 fs_mini_mdev.yaffs2;nand erase.part rootfs;nand write.yaffs 30000000 260000 889bc0
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在uboot中输出命令：boot，启动linux，从下图的打印信息可知，linux启动成功，uboot支持了yaffs文件系统的烧写。
最后，制作uboot补丁：
在uboot目录下，分别输入以下命令：
make distclean
rm u-boot.dis
cd ..
mv u-boot-2012.04.01 u-boot-2012.04.01_100ask
tar jxf u-boot-2012.04.01.tar.bz2 (解压未经修改的uboot源文件)
diff -urN u-boot-2012.04.01 u-boot-2012.04.01_100ask > u-boot-2012.04.01_100ask.patch （生成补丁）
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补丁文件生成后，以后换电脑或者换系统之类的，就可以直接给uboot打补丁了：
cd u-boot-2012.04.01
patch -p1 < …/u-boot-2012.04.01_100ask.patch
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至此，uboot移植已完成。
