本文從以下幾個方面粗淺地分析u-boot并移植到FS2410板上：
1、u-boot工程的總體結(jié)構(gòu)
2、u-boot的流程、主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存分配。
3、u-boot的重要細節(jié)，主要分析流程中各函數(shù)的功能。
4、基于FS2410板子的u-boot移植。實現(xiàn)了NOR Flash和NAND Flash啟動,網(wǎng)絡(luò)功能�！�
這些認識源于自己移植u-boot過程中查找的資料和對源碼的簡單閱讀。下面主要以smdk2410為分析對象。
一、u-boot工程的總體結(jié)構(gòu)：
1、源代碼組織
對于ARM而言，主要的目錄如下：
board 平臺依賴 存放電路板相關(guān)的目錄文件,每一套板子對 應(yīng)一個目錄。如smdk2410(arm920t)
cpu 平臺依賴 存放CPU相關(guān)的目錄文件，每一款CPU對應(yīng)一個目錄，例如：arm920t、 xscale、i386等目錄
lib_arm 平臺依賴 存放對ARM體系結(jié)構(gòu)通用的文件，主要用于實現(xiàn)ARM平臺通用的函數(shù)，如軟件浮點。
common 通用 通用的多功能函數(shù)實現(xiàn)，如環(huán)境，命令，控制臺相關(guān)的函數(shù)實現(xiàn)。
include 通用 頭文件和開發(fā)板配置文件，所有開發(fā)板的配置文件都在configs目錄下
lib_generic 通用 通用庫函數(shù)的實現(xiàn)
net 通用 存放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的程序
drivers 通用 通用的設(shè)備驅(qū)動程序，主要有以太網(wǎng)接口的驅(qū)動，nand驅(qū)動。
.......
2.makefile簡要分析
所有這些目錄的編譯連接都是由頂層目錄的makefile來確定的。
在執(zhí)行make之前，先要執(zhí)行make $(board)_config 對工程進行配置，以確定特定于目標板的各個子目錄和頭文件。
$(board)_config:是makefile 中的一個偽目標，它傳入指定的CPU，ARCH，BOARD，SOC參數(shù)去執(zhí)行mkconfig腳本。
這個腳本的主要功能在于連接目標板平臺相關(guān)的頭文件夾，生成config.h文件包含板子的配置頭文件。
使得makefile能根據(jù)目標板的這些參數(shù)去編譯正確的平臺相關(guān)的子目錄。
以smdk2410板為例,執(zhí)行 make smdk2410_config,
主要完成三個功能：
@在include文件夾下建立相應(yīng)的文件（夾）軟連接，
#如果是ARM體系將執(zhí)行以下操作：
#ln -s asm-arm asm
#ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch
#ln -s proc-armv asm-arm/proc
@生成Makefile包含文件include/config.mk，內(nèi)容很簡單，定義了四個變量：
ARCH = arm
CPU = arm920t
BOARD = smdk2410
SOC = s3c24x0
@生成include/config.h頭文件，只有一行：
/* Automatically generated - do not edit */
#include "config/smdk2410.h"
頂層makefile先調(diào)用各子目錄的makefile，生成目標文件或者目標文件庫。
然后再連接所有目標文件（庫）生成終的u-boot.bin。
連接的主要目標（庫）如下：
OBJS = cpu/$(CPU)/start.o
LIBS = lib_generic/libgeneric.a
LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
ifdef SOC
LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
endif
LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a
fs/jffs2/libjffs2.a \
fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += rtc/librtc.a
LIBS += dtt/libdtt.a
LIBS += drivers/libdrivers.a
LIBS += drivers/nand/libnand.a
LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += $(BOARDLIBS)
顯然跟平臺相關(guān)的主要是：
cpu/$(CPU)/start.o
board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
這里面的四個變量定義在include/config.mk（見上述）。
其余的均與平臺無關(guān)。
所以考慮移植的時候也主要考慮這幾個目標文件（庫）對應(yīng)的目錄。
關(guān)于u-boot 的makefile更詳細的分析可以參照http://blog.mcuol.com/User/lvembededsys/Article/4355_1.htm。
3、u-boot的通用目錄是怎么做到與平臺無關(guān)的？
include/config/smdk2410.h
這個頭文件中主要定義了兩類變量。
一類是選項，前綴是CONFIG_，用來選擇處理器、設(shè)備接口、命令、屬性等，主要用來 決定是否編譯某些文件或者函數(shù)。
另一類是參數(shù)，前綴是CFG_，用來定義總線頻率、串口波特率、Flash地址等參數(shù)。這些常數(shù)參量主要用來支持通用目錄中的代碼，定義板子資源參數(shù)。
這兩類宏定義對u-boot的移植性非常關(guān)鍵，比如drive/CS8900.c，對cs8900而言，很多操作都是通用的，但不是所有的板子上面都有這個芯片，即使有它在內(nèi)存中映射的基地址也是平臺相關(guān)的。所以對于smdk2410板，在smdk2410.h中定義了
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1 /* we have a CS8900 on-board
*/
#define CS8900_BASE 0x19000300 /*IO mode base address*/
CONFIG_DRIVER_CS8900的定義使得cs8900.c可以被編譯（當然還得定義CFG_CMD_NET才行），因為cs8900.c中在函數(shù)定義的前面就有編譯條件判斷：#ifdef
CONFIG_DRIVER_CS8900 如果這個選項沒有定義，整個cs8900.c就不會被編譯了。
而常數(shù)參量CS8900_BASE則用在cs8900.h頭文件中定義各個功能寄存器的地址。u-boot的CS8900工作在IO模式下，只要給定IO寄存器在內(nèi)存中映射的基地址，其余代碼就與平臺無關(guān)了。
u-boot的命令也是通過目標板的配置頭文件來配置的，比如要添加ping命令，就必須添加CFG_CMD_NET和CFG_CMD_PING才行。不然common/cmd_net.c就不會被編譯了。
從這里我可以這么認為，u-boot工程可配置性和移植性可以分為兩層：
一是由makefile來實現(xiàn)，配置工程要包含的文件和文件夾上，用什么編譯器。
二是由目標板的配置頭文件來實現(xiàn)源碼級的可配置性，通用性。主要使用的是#ifdef #else #endif
之類來實現(xiàn)的。
4、smkd2410其余重要的文件：
include/s3c24x0.h 定義了s3x24x0芯片的各個特殊功能寄存器（SFR）的地址。
cpu/arm920t/start.s 在flash中執(zhí)行的引導代碼,也就是bootloader中的stage1,負責初始化硬件環(huán)境，把u-boot從flash加載到RAM中去，然后跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去執(zhí)行。
lib_arm/board.c u-boot的初始化流程，尤其是u-boot用到的全局數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)gd,bd的初始化，以及設(shè)備和控制臺的初始化。
board/smdk2410/flash.c 在board目錄下代碼的都是嚴重依賴目標板，對于不同的CPU，SOC，ARCH，u-boot都有相對通用的代碼，但是板子構(gòu)成卻是多樣的，主要是內(nèi)存地址，flash型號，外圍芯片如網(wǎng)絡(luò)。對fs2410來說，主要考慮從smdk2410板來移植，差別主要在nor
flash上面。
二、u-boot的流程、主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存分配
1、u-boot的啟動流程：
從文件層面上看主要流程是在兩個文件中：cpu/arm920t/start.s，lib_arm/board.c，
1)start.s
在flash中執(zhí)行的引導代碼,也就是bootloader中的stage1,負責初始化硬件環(huán)境，把u-boot從flash加載到RAM中去，然后跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去執(zhí)行。
1.1.6版本的start.s流程：
硬件環(huán)境初始化：
進入svc模式;關(guān)閉watch dog;屏蔽所有IRQ掩碼;設(shè)置時鐘頻率FCLK、HCLK、PCLK;清I/D
cache;禁止MMU和CACHE;配置memory control;
重定位：
如果當前代碼不在連接指定的地址上（對smdk2410是0x3f000000）則需要把u-boot從當前位置拷貝到RAM指定位置中；
建立堆棧，堆棧是進入C函數(shù)前必須初始化的。
清.bss區(qū)。
跳到start_armboot函數(shù)中執(zhí)行。（lib_arm/board.c）
2)lib_arm/board.c:
start_armboot是U-Boot執(zhí)行的第一個C語言函數(shù)，完成系統(tǒng)初始化工作，進入主循環(huán)，處理用戶輸入的命令。這里只簡要列出了主要執(zhí)行的函數(shù)流程：
void start_armboot (void)
{
//全局數(shù)據(jù)變量指針gd占用r8。
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
/* 給全局數(shù)據(jù)變量gd安排空間*/
gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
/* 給板子數(shù)據(jù)變量gd->bd安排空間*/
gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//取u-boot的長度。
/* 順序執(zhí)行init_sequence數(shù)組中的初始化函數(shù) */
for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr)
{
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
hang ();
}
}
/*配置可用的Flash */
size = flash_init ();
……
/* 初始化堆空間 */
mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
/* 重新定位環(huán)境變量， */
env_relocate ();
/* 從環(huán)境變量中獲取IP地址 */
gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
/* 以太網(wǎng)接口MAC 地址 */
……
devices_init (); /* 設(shè)備初始化 */
jumptable_init (); //跳轉(zhuǎn)表初始化
console_init_r (); /* 完整地初始化控制臺設(shè)備 */
enable_interrupts (); /* 使能中斷處理 */
/* 通過環(huán)境變量初始化 */
if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);
}
/* main_loop()循環(huán)不斷執(zhí)行 */
for (;;) {
main_loop (); /* 主循環(huán)函數(shù)處理執(zhí)行用戶命令 -- common/main.c */
}
}
初始化函數(shù)序列init_sequence[]
init_sequence[]數(shù)組保存著基本的初始化函數(shù)指針。這些函數(shù)名稱和實現(xiàn)的程序文件在下列注釋中。
init_fnc_t *init_sequence[] = {
cpu_init, /* 基本的處理器相關(guān)配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */
board_init, /* 基本的板級相關(guān)配置 -- board/smdk2410/smdk2410.c
*/
interrupt_init, /* 初始化例外處理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c
*/
env_init, /* 初始化環(huán)境變量 -- common/env_flash.c */
init_baudrate, /* 初始化波特率設(shè)置 -- lib_arm/board.c */
serial_init, /* 串口通訊設(shè)置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c
*/
console_init_f, /* 控制臺初始化階段1 -- common/console.c */
display_banner, /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
dram_init, /* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c
*/
display_dram_config, /* 顯示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c
*/
NULL,
};
整個u-boot的執(zhí)行就進入等待用戶輸入命令，解析并執(zhí)行命令的死循環(huán)中。
2、u-boot主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
u-boot的主要功能是用于引導OS的，但是本身也提供許多強大的功能，可以通過輸入命令行來完成許多操作。所以它本身也是一個很完備的系統(tǒng)。u-boot的大部分操作都是圍繞它自身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通用的，但是不同的板子初始化這些數(shù)據(jù)就不一樣了。所以u-boot的通用代碼是依賴于這些重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。這里說的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實就是一些全局變量。
1）gd 全局數(shù)據(jù)變量指針，它保存了u-boot運行需要的全局數(shù)據(jù)，類型定義：
typedef struct global_data {
bd_t *bd; //board data pointor板子數(shù)據(jù)指針
unsigned long flags; //指示標志，如設(shè)備已經(jīng)初始化標志等。
unsigned long baudrate; //串口波特率
unsigned long have_console; /* 串口初始化標志*/
unsigned long reloc_off; /* 重定位偏移，就是實際定向的位置與編譯連接時指定的位置之差，一般為0
*/
unsigned long env_addr; /* 環(huán)境參數(shù)地址*/
unsigned long env_valid; /* 環(huán)境參數(shù)CRC檢驗有效標志 */
unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer
*/
#ifdef CONFIG_VFD
unsigned char vfd_type; /* display type */
#endif
void **jt; /* 跳轉(zhuǎn)表，1.1.6中用來函數(shù)調(diào)用地址登記 */
} gd_t;
2)bd 板子數(shù)據(jù)指針。板子很多重要的參數(shù)。 類型定義如下：
typedef struct bd_info {
int bi_baudrate; /* 串口波特率 */
unsigned long bi_ip_addr; /* IP 地址 */
unsigned char bi_enetaddr[6]; /* MAC地址*/
struct environment_s *bi_env;
ulong bi_arch_number; /* unique id for this board */
ulong bi_boot_params; /* 啟動參數(shù) */
struct /* RAM 配置 */
{
ulong start;
ulong size;
}bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
} bd_t;
3)環(huán)境變量指針 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)
env_ptr指向環(huán)境參數(shù)區(qū)，系統(tǒng)啟動時默認的環(huán)境參數(shù)environment[]，定義在common/environment.c中�！�
參數(shù)解釋：
bootdelay 定義執(zhí)行自動啟動的等候秒數(shù)
baudrate 定義串口控制臺的波特率
netmask 定義以太網(wǎng)接口的掩碼
ethaddr 定義以太網(wǎng)接口的MAC地址
bootfile 定義缺省的下載文件
bootargs 定義傳遞給Linux內(nèi)核的命令行參數(shù)
bootcmd 定義自動啟動時執(zhí)行的幾條命令
serverip 定義tftp服務(wù)器端的IP地址
ipaddr 定義本地的IP地址
stdin 定義標準輸入設(shè)備，一般是串口
stdout 定義標準輸出設(shè)備，一般是串口
stderr 定義標準出錯信息輸出設(shè)備，一般是串口
4）設(shè)備相關(guān)：
標準IO設(shè)備數(shù)組evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL
};
設(shè)備列表 list_t devlist = 0;
device_t的定義：include\devices.h中：
typedef struct {
int flags; /* Device flags: input/output/system
*/
int ext; /* Supported extensions */
char name[16]; /* Device name */
/* GENERAL functions */
int (*start) (void); /* To start the device */
int (*stop) (void); /* To stop the device */
/* 輸出函數(shù) */
void (*putc) (const char c); /* To put a char */
void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator)
*/
/* 輸入函數(shù) */
int (*tstc) (void); /* To test if a char is ready...
*/
int (*getc) (void); /* To get that char */
/* Other functions */
void *priv; /* Private extensions */
} device_t;
u-boot把可以用為控制臺輸入輸出的設(shè)備添加到設(shè)備列表devlist,并把當前用作標準IO的設(shè)備指針加入stdio_devices數(shù)組中。
在調(diào)用標準IO函數(shù)如printf()時將調(diào)用stdio_devices數(shù)組對應(yīng)設(shè)備的IO函數(shù)如putc()。
5)命令相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后面介紹。
6)與具體設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，
如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];記錄nor
flash的信息。
nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE]; nand flash塊設(shè)備信息
3、u-boot重定位后的內(nèi)存分布：
對于smdk2410,RAM范圍從0x30000000~0x34000000. u-boot占用高端內(nèi)存區(qū)。從高地址到低地址內(nèi)存分配如下：
顯示緩沖區(qū) (.bss_end~34000000)
u-boot(bss,data,text) (33f00000~.bss_end)
heap(for malloc)
gd(global data)
bd(board data)
stack
....
nor flash (0~2M)
三、u-boot的重要細節(jié)。
主要分析流程中各函數(shù)的功能。按啟動順序羅列一下啟動函數(shù)執(zhí)行細節(jié)。按照函數(shù)start_armboot流程進行分析：
1)DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
這個宏定義在include/global_data.h中：
#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t
*gd asm ("r8")
聲明一個寄存器變量 gd 占用r8。這個宏在所有需要引用全局數(shù)據(jù)指針gd_t *gd的源碼中都有申明。
這個申明也避免編譯器把r8分配給其它的變量. 所以gd就是r8,這個指針變量不占用內(nèi)存。
2）gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
對全局數(shù)據(jù)區(qū)進行地址分配，_armboot_start為0x3f000000,CFG_MALLOC_LEN是堆大�。h(huán)境數(shù)據(jù)區(qū)大小，config/smdk2410.h中CFG_MALLOC_LEN大小定義為192KB.
3)gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
分配板子數(shù)據(jù)區(qū)bd首地址。
這樣結(jié)合start.s中棧的分配，
stack_setup：
ldr r0, _TEXT_BASE /* upper 128 KiB: relocated uboot
*/
sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */
sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfoCFG_GBL_DATA_SIZE
=128B */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */
不難得出上文所述的內(nèi)存分配結(jié)構(gòu)。
下面幾個函數(shù)是初始化序列表init_sequence[]中的函數(shù):
4)cpu_init();定義于cpu/arm920t/cpu.c
分配IRQ，F(xiàn)IQ棧底地址，由于沒有定義CONFIG_USE_IRQ,所以相當于空實現(xiàn)。
5)board_init；極級初始化，定義于board/smdk2410/smdk2410.c
設(shè)置PLL時鐘，GPIO，使能I/D cache.
設(shè)置bd信息：gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;//板子的ID，沒啥意義。
gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//內(nèi)核啟動參數(shù)存放地址
6)interrupt_init;定義于cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c
初始化2410的PWM timer 4,使其能自動裝載計數(shù)值，恒定的產(chǎn)生時間中斷信號，但是中斷被屏蔽了用不上。
7)env_init;定義于common/env_flash.c（搜索的時候發(fā)現(xiàn)別的文件也定義了這個函數(shù)，而且沒有宏定義保證只有一個被編譯，這是個問題，有高手知道指點一下�。�
功能：指定環(huán)境區(qū)的地址。default_environment是默認的環(huán)境參數(shù)設(shè)置。
gd->env_addr = (ulong)&default_environment[0];
gd->env_valid = 0;
8)init_baudrate；初始化全局數(shù)據(jù)區(qū)中波特率的值
gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate =(i >
0)
? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
: CONFIG_BAUDRATE;
9)serial_init; 串口通訊設(shè)置 定義于cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c
根據(jù)bd中波特率值和pclk,設(shè)置串口寄存器。
10)console_init_f;控制臺前期初始化common/console.c
由于標準設(shè)備還沒有初始化（gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0），這時控制臺使用串口作為控制臺
函數(shù)只有一句：gd->have_console = 1;
10)dram_init,初始化內(nèi)存RAM信息。board/smdk2410/smdk2410.c
其實就是給gd->bd中內(nèi)存信息表賦值而已。
gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
初始化序列表init_sequence[]主要函數(shù)分析結(jié)束。
11)flash_init；定義在board/smdk2410/flash.c
這個文件與具體平臺關(guān)系密切，smdk2410使用的flash與FS2410不一樣，所以移植時這個程序就得重寫。
flash_init()是必須重寫的函數(shù)，它做哪些操作呢？
首先是有一個變量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]來記錄flash的信息。flash_info_t定義：
typedef struct {
ulong size; /* 總大小BYTE */
ushort sector_count; /* 總的sector數(shù)*/
ulong flash_id; /* combined device & manufacturer
code */
ulong start[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每個sector的起始物理地址。
*/
uchar protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每個sector的保護狀態(tài)，如果置1，在執(zhí)行erase操作的時候?qū)⑻^對應(yīng)sector*/
#ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。
.....
#endif
} flash_info_t;
flash_init()的操作就是讀取ID號，ID號指明了生產(chǎn)商和設(shè)備號，根據(jù)這些信息設(shè)置size,sector_count,flash_id.以及start[]、protect[]。
12)把視頻幀緩沖區(qū)設(shè)置在bss_end后面。
addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE
- 1);
size = vfd_setmem (addr);
gd->fb_base = addr;
13)mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
設(shè)置heap區(qū)，供malloc使用。下面的變量和函數(shù)定義在lib_arm/board.c
malloc可用內(nèi)存由mem_malloc_start，mem_malloc_end指定。而當前分配的位置則是mem_malloc_brk。
mem_malloc_init負責初始化這三個變量。malloc則通過sbrk函數(shù)來使用和管理這片內(nèi)存。
static ulong mem_malloc_start = 0;
static ulong mem_malloc_end = 0;
static ulong mem_malloc_brk = 0;
static
void mem_malloc_init (ulong dest_addr)
{
mem_malloc_start = dest_addr;
mem_malloc_end = dest_addr + CFG_MALLOC_LEN;
mem_malloc_brk = mem_malloc_start;
memset ((void *) mem_malloc_start, 0,
mem_malloc_end - mem_malloc_start);
}
void *sbrk (ptrdiff_t increment)
{
ulong old = mem_malloc_brk;
ulong new = old + increment;
if ((new < mem_malloc_start) || (new > mem_malloc_end))
{
return (NULL);
}
mem_malloc_brk = new;
return ((void *) old);
}
14)env_relocate() 環(huán)境參數(shù)區(qū)重定位
由于初始化了heap區(qū)，所以可以通過malloc()重新分配一塊環(huán)境參數(shù)區(qū)，
但是沒有必要，因為默認的環(huán)境參數(shù)已經(jīng)重定位到RAM中了。
/**這里發(fā)現(xiàn)個問題，ENV_IS_EMBEDDED是否有定義還沒搞清楚，而且CFG_MALLOC_LEN也沒有定義，也就是說如果ENV_IS_EMBEDDED沒有定義則執(zhí)行malloc,是不是應(yīng)該有問題？**/
15)IP，MAC地址的初始化。主要是從環(huán)境中讀，然后賦給gd->bd對應(yīng)域就OK。
16）devices_init ();定義于common/devices.c
int devices_init (void)//我去掉了編譯選項，注釋掉的是因為對應(yīng)的編譯選項沒有定義。
{
devlist = ListCreate (sizeof (device_t));//創(chuàng)建設(shè)備列表
i2c_init (CFG_I2C_SPEED, CFG_I2C_SLAVE);//初始化i2c接口，i2c沒有注冊到devlist中去。
//drv_lcd_init ();
//drv_video_init ();
//drv_keyboard_init ();
//drv_logbuff_init ();
drv_system_init (); //這里其實是定義了一個串口設(shè)備，并且注冊到devlist中。
//serial_devices_init ();
//drv_usbtty_init ();
//drv_nc_init ();
}
經(jīng)過devices_init()，創(chuàng)建了devlist，但是只有一個串口設(shè)備注冊在內(nèi)。顯然，devlist中的設(shè)備都是可以做為console的。
16) jumptable_init ();初始化gd->jt。1.1.6版本的jumptable只起登記函數(shù)地址的作用。并沒有其他作用。
17)console_init_r ();后期控制臺初始化
主要過程：查看環(huán)境參數(shù)stdin,stdout,stderr中對標準IO的指定的設(shè)備名稱，再按照環(huán)境指定的名稱搜索devlist，將搜到的設(shè)備指針賦給標準IO數(shù)組stdio_devices[]。置gd->flag標志GD_FLG_DEVINIT。這個標志影響putc，getc函數(shù)的實現(xiàn)，未定義此標志時直接由串口serial_getc和serial_putc實現(xiàn)，定義以后通過標準設(shè)備數(shù)組stdio_devices[]中的putc和getc來實現(xiàn)IO。
下面是相關(guān)代碼：
void putc (const char c)
{
#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT無輸出標志
return;
#endif
if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//設(shè)備list已經(jīng)初始化
/* Send to the standard output */
fputc (stdout, c);
} else {
/* Send directly to the handler */
serial_putc (c);//未初始化時直接從串口輸出。
}
}
void fputc (int file, const char c)
{
if (file < MAX_FILES)
stdio_devices[file]->putc (c);
}
為什么要使用devlist，std_device[]？
為了更靈活地實現(xiàn)標準IO重定向，任何可以作為標準IO的設(shè)備，如USB鍵盤，LCD屏，串口等都可以對應(yīng)一個device_t的結(jié)構(gòu)體變量，只需要實現(xiàn)getc和putc等函數(shù)，就能加入到devlist列表中去，也就可以被assign為標準IO設(shè)備std_device中去。如函數(shù)
int console_assign (int file, char *devname); /* Assign
the console 重定向標準輸入輸出*/
這個函數(shù)功能就是把名為devname的設(shè)備重定向為標準IO文件file(stdin,stdout,stderr)。其執(zhí)行過程是在devlist中查找devname的設(shè)備，返回這個設(shè)備的device_t指針，并把指針值賦給std_device[file]。
18)enable_interrupts(),使能中斷。由于CONFIG_USE_IRQ沒有定義，空實現(xiàn)。
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
/* enable IRQ interrupts */
void enable_interrupts (void)
{
unsigned long temp;
__asm__ __volatile__("mrs %0, cpsr\n"
"bic %0, %0, #0x80\n"
"msr cpsr_c, %0"
: "=r" (temp)
:
: "memory");
}
#else
void enable_interrupts (void)
{
}
19）設(shè)置CS8900的MAC地址。
cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);
20）初始化以太網(wǎng)。
eth_initialize(gd->bd);//bd中已經(jīng)IP，MAC已經(jīng)初始化
21）main_loop ()；定義于common/main.c
至此所有初始化工作已經(jīng)完畢。main_loop在標準轉(zhuǎn)入設(shè)備中接受命令行，然后分析，查找，執(zhí)行。
關(guān)于U-boot中命令相關(guān)的編程：
1、命令相關(guān)的函數(shù)和定義
＠m(xù)ain_loop：這個函數(shù)里有太多編譯選項，對于smdk2410,去掉所有選項后等效下面的程序
void main_loop()
{
static char lastcommand[CFG_CBSIZE] = { 0, };
int len;
int rc = 1;
int flag;
char *s;
int bootdelay;
s = getenv ("bootdelay"); //自動啟動內(nèi)核等待延時
bootdelay = s ? (int)simple_strtol(s, NULL, 10) : CONFIG_BOOTDELAY;
debug ("### main_loop entered: bootdelay=%d\n\n",
bootdelay);
s = getenv ("bootcmd"); //取得環(huán)境中設(shè)置的啟動命令行
debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n",
s ? s : "");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot
(bootdelay))
{
run_command (s, 0);//執(zhí)行啟動命令行,smdk2410.h中沒有定義CONFIG_BOOTCOMMAND，所以沒有命令執(zhí)行。
}
for (;;) {
len = readline(CFG_PROMPT);//讀取鍵入的命令行到console_buffer
flag = 0; /* assume no special flags for now */
if (len > 0)
strcpy (lastcommand, console_buffer);//拷貝命令行到lastcommand.
else if (len == 0)
flag |= CMD_FLAG_REPEAT;
if (len == -1)
puts ("\n");
else
rc = run_command (lastcommand, flag); //執(zhí)行這個命令行。
if (rc <= 0) {
/* invalid command or not repeatable, forget it */
lastcommand[0] = 0;
}
}
�。纑un_comman();在命令table中查找匹配的命令名稱，得到對應(yīng)命令結(jié)構(gòu)體變量指針，以解析得到的參數(shù)調(diào)用其處理函數(shù)執(zhí)行命令。
＠命令結(jié)構(gòu)構(gòu)體類型定義：command.h中，
struct cmd_tbl_s {
char *name; /* 命令名 */
int maxargs; /* 大參數(shù)個數(shù)maximum number of arguments */
int repeatable; /* autorepeat allowed? */
/* Implementation function 命令執(zhí)行函數(shù)*/
int (*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);
char *usage; /* Usage message (short) */
#ifdef CFG_LONGHELP
char *help; /* Help message (long) */
#endif
#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE
/* do auto completion on the arguments */
int (*complete)(int argc, char *argv[], char last_char,
int maxv, char *cmdv[]);
#endif
};
typedef struct cmd_tbl_s cmd_tbl_t;
//定義section屬性的結(jié)構(gòu)體。編譯的時候會單獨生成一個名為.u_boot_cmd的section段。
#define Struct_Section __attribute__ ((unused,section
(".u_boot_cmd")))
//這個宏定義一個命令結(jié)構(gòu)體變量。并用name,maxargs,rep,cmd,usage,help初始化各個域。
#define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help)
\
cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section = {#name,
maxargs, rep, cmd, usage, help}
2、在u-boot中，如何添加一個命令：
1）CFG_CMD_* 命令選項位標志。在include/cmd_confdefs.h 中定義。
每個板子的配置文件（如include/config/smdk2410.h）中都可以定義u-boot
需要的命令，如果要添加一個命令，必須添加相應(yīng)的命令選項。如下：
#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)
定義這個選項主要是為了編譯命令需要的源文件，大部分命令都在common文件夾下對應(yīng)一個源文件
cmd_*.c ，如cmd_cache.c實現(xiàn)cache命令�！∥募_頭就有一行編譯條件：
#if(CONFIG_COMMANDS&CFG_CMD_CACHE)
也就是說，如果配置頭文件中CONFIG_COMMANDS不或上相應(yīng)命令的選項，這里就不會被編譯。
2）定義命令結(jié)構(gòu)體變量，如：
U_BOOT_CMD(
dcache, 2, 1, do_dcache,
"dcache - enable or disable data cache\n",
"[on, off]\n"
" - enable or disable data (writethrough) cache\n"
);
其實就是定義了一個cmd_tbl_t類型的結(jié)構(gòu)體變量，這個結(jié)構(gòu)體變量名為__u_boot_cmd_dcache。
其中變量的五個域初始化為括號的內(nèi)容。分別指明了命令名，參數(shù)個數(shù)，重復數(shù)，執(zhí)行命令的函數(shù)，命令提示。
每個命令都對應(yīng)這樣一個變量，同時這個結(jié)構(gòu)體變量的section屬性為.u_boot_cmd.也就是說每個變量編譯結(jié)束
在目標文件中都會有一個.u_boot_cmd的section.一個section是連接時的一個輸入段，如.text,.bss,.data等都是section名。
后由鏈接程序把所有的.u_boot_cmd段連接在一起，這樣就組成了一個命令結(jié)構(gòu)體數(shù)組。
u-boot.lds中相應(yīng)腳本如下:
. = .;
__u_boot_cmd_start = .;
.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
__u_boot_cmd_end = .;
可以看到所有的命令結(jié)構(gòu)體變量集中在__u_boot_cmd_start開始到__u_boot_cmd_end結(jié)束的連續(xù)地址范圍內(nèi)，
這樣形成一個cmd_tbl_t類型的數(shù)組，run_command函數(shù)就是在這個數(shù)組中查找命令的。
3）實現(xiàn)命令處理函數(shù)。命令處理函數(shù)的格式：
void function (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc,
char *argv[])
總體來說，如果要實現(xiàn)自己的命令，應(yīng)該在include/com_confdefs.h中定義一個命令選項標志位。
在板子的配置文件中添加命令自己的選項。按照u-boot的風格，可以在common/下面添加自己的cmd_*.c，并且定義自己的命令結(jié)構(gòu)體變量，如U_BOOT_CMD(
mycommand, 2, 1, do_mycommand,
"my command!\n",
"...\n"
" ..\n"
);
然后實現(xiàn)自己的命令處理函數(shù)do_mycommand(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag,
int argc, char *argv[])。
四、U-boot在ST2410的移植，基于NOR FLASH和NAND FLASH啟動。
1、從smdk2410到ST2410:
ST2410板子的核心板與FS2410是一樣的。我沒有整到smdk2410的原理圖，從網(wǎng)上得知的結(jié)論總結(jié)如下，
fs2410與smdk2410 RAM地址空間大小一致(0x30000000~0x34000000=64MB);
NOR FLASH型號不一樣，F(xiàn)S2410用SST39VF1601系列的，smdk2410用AMD產(chǎn)LV系列的;
網(wǎng)絡(luò)芯片型號和在內(nèi)存中映射的地址完全一致（CS8900，IO方式基地址0x19000300）
2、移植過程：
移植u-boot的基本步驟如下
(1) 在頂層Makefile中為開發(fā)板添加新的配置選項，使用已有的配置項目為例。
smdk2410_config : unconfig
@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL
s3c24×0
參考上面2行，添加下面2行。
fs2410_config : unconfig
@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t fs2410 NULL s3c24×0
(2) 創(chuàng)建一個新目錄存放開發(fā)板相關(guān)的代碼，并且添加文件。
board/fs2410/config.mk
board/fs2410/flash.c
board/fs2410/fs2410.c
board/fs2410/Makefile
board/fs2410/memsetup.S
board/fs2410/u-boot.lds
注意將board/fs2410/Makefile中smdk2410.o全部改為fs2410.o
(3) 為開發(fā)板添加新的配置文件
可以先復制參考開發(fā)板的配置文件，再修改。例如：
$cp include/configs/smdk2410.h include/configs/fs2410.h
如果是為一顆新的CPU移植，還要創(chuàng)建一個新的目錄存放CPU相關(guān)的代碼。
(4) 配置開發(fā)板
$ make fs2410_config
3、移植要考慮的問題：
從smdk2410到ST2410移植要考慮的主要問題就是NOR flash。從上述分析知道，u-boot啟動時要執(zhí)行flash_init()
檢測flash的ID號，大小，secotor起始地址表和保護狀態(tài)表,這些信息全部保存在flash_info_t
flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]中。
另外，u-boot中有一些命令如saveenvt需要要擦寫flash，間接調(diào)用兩個函數(shù)：flash_erase和write_buff。在board/smdk2410/flash.c
實現(xiàn)了與smdk2410板子相關(guān)的nor flash函數(shù)操作。由于write_buffer中調(diào)用了write_hword去具體寫入一個字到flash中，這個函數(shù)本身是與硬件無關(guān)的，
所以與硬件密切相關(guān)的三個需要重寫的函數(shù)是flash_init, flash_erase,write_hword；
4、SST39VF1601:
FS2410板nor flash型號是SST39VF1601，根據(jù)data sheet,其主要特性如下：
16bit字為訪問單位。2MBTYE大小。
sector大小2kword=4KB,block大小32Kword=64KB;這里我按block為單位管理flash,即flash_info結(jié)構(gòu)體變量中的sector_count是block數(shù)，起始地址表保存也是所有block的起始地址。
SST Manufacturer ID = 00BFH ;
SST39VF1601 Device ID = 234BH；
軟件命令序列如下圖。
5、我實現(xiàn)的flash.c主要部分：
//相關(guān)定義：
# define CFG_FLASH_WORD_SIZE unsigned short //訪問單位為16b字
#define MEM_FLASH_ADDR1 (*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE
*)(CFG_FLASH_BASE + 0x000005555<<1 ))
//命令序列地址1，由于2410地址線A1與SST39VF1601地址線A0連接實現(xiàn)按字訪問，因此這個地址要左移1位。
#define MEM_FLASH_ADDR2 (*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE
*)(CFG_FLASH_BASE + 0x000002AAA<<1 )) //命令序列地址2
#define READ_ADDR0 (*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE
+ 0x0000))
//flash信息讀取地址1，A0＝0,其余全為0
#define READ_ADDR1 (*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE
+ 0x0001<<1)) //flash信息讀取地址2，A0＝1,其余全為0
flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]; /* 定義全局變量flash_info[1]*/
//flash_init(),我實現(xiàn)的比較簡單，因為是與板子嚴重依賴的，只要檢測到的信息與板子提供的已知信息符合就OK。
ulong flash_init (void)
{
int i;
CFG_FLASH_WORD_SIZE value;
flash_info_t *info;
for (i = 0; i < CFG_MAX_FLASH_BANKS; i++)
{
flash_info[i].flash_id=FLASH_UNKNOWN;
}
info=(flash_info_t *)(&flash_info[0]);
//進入讀ID狀態(tài)，讀MAN ID和device id
MEM_FLASH_ADDR1=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x00AA);
MEM_FLASH_ADDR2=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x0055);
MEM_FLASH_ADDR1=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x0090);
value=READ_ADDR0; //read Manufacturer ID
if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_MANUFACT)
info->flash_id = FLASH_MAN_SST;
else
{
panic("NOT expected FLASH FOUND!\n");return
0;
}
value=READ_ADDR1; //read device ID
if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_ID_xF1601)
{
info->flash_id += FLASH_SST1601;
info->sector_count = 32; //32 block
info->size = 0x00200000; // 2M=32*64K
}
else
{
panic("NOT expected FLASH FOUND!\n");return
0;
}
//建立sector起始地址表。
if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST
)
{
for (i = 0; i < info->sector_count; i++)
info->start[i] = CFG_FLASH_BASE + (i * 0x00010000);
}
//設(shè)置sector保護信息，對于SST生產(chǎn)的FLASH，全部設(shè)為0。
for (i = 0; i < info->sector_count; i++)
{
if((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
info->protect[i] = 0;
}
//結(jié)束讀ID狀態(tài)：
*((CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&info->start[0])= (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00F0;
//設(shè)置保護，將u-boot鏡像和環(huán)境參數(shù)所在的block的proctect標志置1
flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
CFG_FLASH_BASE,
CFG_FLASH_BASE + monitor_flash_len - 1,
&flash_info[0]);
flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
CFG_ENV_ADDR,
CFG_ENV_ADDR + CFG_ENV_SIZE - 1, &flash_info[0]);
return info->size;
}
//flash_erase實現(xiàn)
這里給出修改的部分，s_first，s_last是要擦除的block的起始和終止block號.對于protect[]置位的block不進行擦除。
擦除一個block命令時序按照上面圖示的Block-Erase進行。
for (sect = s_first; sect<=s_last; sect++)
{
if (info->protect[sect] == 0)
{ /* not protected */
addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[sect]);
if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
{
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080;
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
addr[0] = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0050; /* block erase
*/
for (i=0; i<50; i++)
udelay(1000); /* wait 1 ms */
}
else
{
break;
}
}
}
.........
start = get_timer (0); //在指定時間內(nèi)不能完成為超時。
last = start;
addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[l_sect]);//查詢DQ7是否為1，DQ7=1表明擦除完畢
while ((addr[0] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) !=
(CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) {
if ((now = get_timer(start)) > CFG_FLASH_ERASE_TOUT)
{
printf ("Timeout\n");
return 1;
}
................
//write_word操作，這個函數(shù)由write_buff一調(diào)用，完成寫入一個word的操作，其操作命令序列由上圖中Word-Program指定。
static int write_word (flash_info_t *info, ulong dest,
ulong data)
{
volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *dest2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE
*)dest;
volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *data2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE
*)&data;
ulong start;
int flag;
int i;
/* Check if Flash is (sufficiently) erased */
if ((*((volatile ulong *)dest) & data) != data)
{
return (2);
}
/* Disable interrupts which might cause a timeout here
*/
flag = disable_interrupts();
for (i=0; i<4/sizeof(CFG_FLASH_WORD_SIZE); i++)
{
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00A0;
dest2[i] = data2[i];
/* re-enable interrupts if necessary */
if (flag)
enable_interrupts();
/* data polling for D7 */
start = get_timer (0);
while ((dest2[i] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080)
!=
(data2[i] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080)) {
if (get_timer(start) > CFG_FLASH_WRITE_TOUT) {
return (1);
}
}
}
return (0);
}
這些代碼在與nor flash相關(guān)的命令中都會間接被調(diào)用。所以u-boot可移植性的另一個方面就是規(guī)定一些函數(shù)調(diào)用接口和全局變量，這些函數(shù)的實現(xiàn)是硬件相關(guān)的，移植時只需要實現(xiàn)這些函數(shù)。
而全局變量是具體硬件無關(guān)的。u-boot在通用目錄中實現(xiàn)其余與硬件無關(guān)的函數(shù)，這些函數(shù)就只與全局變量和函數(shù)接口打交道了。
通過編譯選項設(shè)置來靈活控制是否需要編譯通用部分。
6、增加從Nand 啟動的代碼：
FS2410板有跳線，跳線短路時從NAND啟動，否則從NOR啟動。根據(jù)FS2410 BIOS源碼，我修改了start.s加入了可以從兩種FLASH中啟動u-boot的
代碼。原理在于：在重定位之前先讀BWSCON寄存器，判斷OM0位是0（有跳線，NAND啟動）還是1（無跳線，NOR啟動），采取不同的重定位代碼
分別從nand或nor中拷貝u-boot鏡像到RAM中。這里面也有問題，比如從Nand啟動后，nor flash的初始化代碼和與它相關(guān)的命令都是不能使用的。
這里我采用比較簡單的方法，定義一個全局變量標志_boot_flash保存當前啟動FLASH標志，_boot_flash=0則表明是NOR啟動，否則是從NAND。
在每個與nor flash 相關(guān)的命令執(zhí)行函數(shù)一開始就判斷這個變量，如果為1立即返回。flash_init()也必須放在這個if(!_boot_flash)條件中。
這里方法比較笨，主要是為了能在跳線處于任意狀態(tài)時都能啟動u-boot。
修改后的start.s如下。
.......
//修改1
.globl _boot_flash
_boot_flash: //定義全局標志變量，0:NOR FLASH啟動，1：NAND FLASH啟動。
.word 0x00000000
.........
///修改2：
ldr r0,=BWSCON
ldr r0,[r0]
ands r0,r0,#6
beq nand_boot //OM0=0,有跳線，從Nand啟動。nand_boot在后面定義。
............
//修改4,這里在全局變量_boot_flash中設(shè)置當前啟動flash設(shè)備是NOR還是NAND
//這里已經(jīng)完成搬運到RAM的工作，即將跳轉(zhuǎn)到RAM中_start_armboot函數(shù)中執(zhí)行。
adr r1,_boot_flash //取_boot_flash的當前地址，這時還在NOR FLASH或者NAND
4KB緩沖中。
ldr r2,_TEXT_BASE
add r1,r1,r2 //得到_boot_flash重定位后的地址，這個地址在RAM中。
ldr r0,=BWSCON
ldr r0,[r0]
ands r0,r0,#6 //
mov r2,#0x00000001
streq r2,[r1] //如果當前是從NAND啟動，置_boot_flash為1
ldr pc, _start_armboot
_start_armboot: .word start_armboot
........
//////// 修改4，從NAND拷貝U-boot鏡像（大128KB），這段代碼由fs2410 BIOS修改得來。
nand_boot:
mov r5, #NFCONF
ldr r0, =(1<<15)|(1<<12)|(1<<11)|(7<<8)|(7<<4)|(7)
str r0, [r5]
bl ReadNandID
mov r6, #0
ldr r0, =0xec73
cmp r5, r0
beq x1
ldr r0, =0xec75
cmp r5, r0
beq x1
mov r6, #1
x1:
bl ReadNandStatus
mov r8, #0 //r8是PAGE數(shù)變量
ldr r9, _TEXT_BASE //r9指向u-boot在RAM中的起始地址。
x2:
ands r0, r8, #0x1f
bne x3 //此處意思在于頁數(shù)是32的整數(shù)倍的時候才進行一次壞塊檢查 1 block=32 pages，否則直接讀取頁面。
mov r0, r8
bl CheckBadBlk //檢查壞塊返回值非0表明當前塊不是壞塊。
cmp r0, #0
addne r8, r8, #32 //如果當前塊壞了，跳過讀取操作。 1 block=32 pages
bne x4
x3:
mov r0, r8
mov r1, r9
bl ReadNandPage //讀取一頁(512B)
add r9, r9, #512
add r8, r8, #1
x4:
cmp r8, #256 //一共讀取256*512=128KB。
bcc x2
mov r5, #NFCONF //DsNandFlash
ldr r0, [r5]
and r0, r0, #~0x8000
str r0, [r5]
adr lr,stack_setup //注意這里直接跳轉(zhuǎn)到stack_setup中執(zhí)行
mov pc,lr
///
/*************************************************
*
*Nand basic functions:
*************************************************
*/
//讀取Nand的ID號，返回值在r5中
ReadNandID:
mov r7,#NFCONF
ldr r0,[r7,#0] //NFChipEn();
bic r0,r0,#0x800
str r0,[r7,#0]
mov r0,#0x90 //WrNFCmd(RdIDCMD);
strb r0,[r7,#4]
mov r4,#0 //WrNFAddr(0);
strb r4,[r7,#8]
y1: //while(NFIsBusy());
ldr r0,[r7,#0x10]
tst r0,#1
beq y1
ldrb r0,[r7,#0xc] //id = RdNFDat()<<8;
mov r0,r0,lsl #8
ldrb r1,[r7,#0xc] //id |= RdNFDat();
orr r5,r1,r0
ldr r0,[r7,#0] //NFChipDs();
orr r0,r0,#0x800
str r0,[r7,#0]
mov pc,lr
//讀取Nand狀態(tài),返回值在r1,此處沒有用到返回值。
ReadNandStatus:
mov r7,#NFCONF
ldr r0,[r7,#0] //NFChipEn();
bic r0,r0,#0x800
str r0,[r7,#0]
mov r0,#0x70 //WrNFCmd(QUERYCMD);
strb r0,[r7,#4]
ldrb r1,[r7,#0xc] //r1 = RdNFDat();
ldr r0,[r7,#0] //NFChipDs();
orr r0,r0,#0x800
str r0,[r7,#0]
mov pc,lr
//等待Nand內(nèi)部操作完畢
WaitNandBusy:
mov r0,#0x70 //WrNFCmd(QUERYCMD);
mov r1,#NFCONF
strb r0,[r1,#4]
z1: //while(!(RdNFDat()&0x40));
ldrb r0,[r1,#0xc]
tst r0,#0x40
beq z1
mov r0,#0 //WrNFCmd(READCMD0);
strb r0,[r1,#4]
mov pc,lr
//檢查壞block:
CheckBadBlk:
mov r7, lr
mov r5, #NFCONF
bic r0, r0, #0x1f //addr &= ~0x1f;
ldr r1,[r5,#0] //NFChipEn()
bic r1,r1,#0x800
str r1,[r5,#0]
mov r1,#0x50 //WrNFCmd(READCMD2)
strb r1,[r5,#4]
mov r1, #6
strb r1,[r5,#8] //WrNFAddr(6)
strb r0,[r5,#8] //WrNFAddr(addr)
mov r1,r0,lsr #8 //WrNFAddr(addr>>8)
strb r1,[r5,#8]
cmp r6,#0 //if(NandAddr)
movne r0,r0,lsr #16 //WrNFAddr(addr>>16)
strneb r0,[r5,#8]
bl WaitNandBusy //WaitNFBusy()
ldrb r0, [r5,#0xc] //RdNFDat()
sub r0, r0, #0xff
mov r1,#0 //WrNFCmd(READCMD0)
strb r1,[r5,#4]
ldr r1,[r5,#0] //NFChipDs()
orr r1,r1,#0x800
str r1,[r5,#0]
mov pc, r7
ReadNandPage:
mov r7,lr
mov r4,r1
mov r5,#NFCONF
ldr r1,[r5,#0] //NFChipEn()
bic r1,r1,#0x800
str r1,[r5,#0]
mov r1,#0 //WrNFCmd(READCMD0)
strb r1,[r5,#4]
strb r1,[r5,#8] //WrNFAddr(0)
strb r0,[r5,#8] //WrNFAddr(addr)
mov r1,r0,lsr #8 //WrNFAddr(addr>>8)
strb r1,[r5,#8]
cmp r6,#0 //if(NandAddr)
movne r0,r0,lsr #16 //WrNFAddr(addr>>16)
strneb r0,[r5,#8]
ldr r0,[r5,#0] //InitEcc()
orr r0,r0,#0x1000
str r0,[r5,#0]
bl WaitNandBusy //WaitNFBusy()
mov r0,#0 //for(i=0; i<512; i++)
r1:
ldrb r1,[r5,#0xc] //buf[i] = RdNFDat()
strb r1,[r4,r0]
add r0,r0,#1
bic r0,r0,#0x10000
cmp r0,#0x200
bcc r1
ldr r0,[r5,#0] //NFChipDs()
orr r0,r0,#0x800
str r0,[r5,#0]
mov pc,r7
關(guān)于nand命令，我嘗試打開CFG_CMD_NAND選項，并定義
#define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1
#define MAX_NAND_CHIPS 1
#define CFG_NAND_BASE 0x4e000000
添加boar_nand_init()定義(空實現(xiàn))。但是連接時出現(xiàn)問題，原因是u-boot使用的是軟浮點，而我的交叉編譯arm-linux-gcc是硬件浮點。
看過一些解決方法，比較麻煩，還沒有解決這個問題，希望好心的高手指點。不過我比較納悶，u-boot在nand部分哪里會用到浮點運算呢？
7、添加網(wǎng)絡(luò)命令。
我嘗試使用ping命令，其余的命令暫時不考慮。
在common/cmd_net中，首先有條件編譯 #if (CONFIG_COMMANDS &
CFG_CMD_NET)，然后在命令函數(shù)do_ping(...)定義之前有條件編譯判斷
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_PING) 。所以在include/cofig/fs2410.h中必須打開這兩個命令選項。
#define CONFIG_COMMANDS \
(CONFIG_CMD_DFL | \
CFG_CMD_CACHE | \
CFG_CMD_REGINFO | \
CFG_CMD_DATE | \
CFG_CMD_NET | \ //
CFG_CMD_PING |\ //
CFG_CMD_ELF)
并且設(shè)定IP:192.168.0.12。
至此，整個移植過程已經(jīng)完成。編譯連接生成u-boot.bin，燒到nand 和nor上都能順利啟動u-boot,使用ping命令時出現(xiàn)問題，
發(fā)現(xiàn)ping自己的主機竟然超時，還以為是程序出了問題，后來才發(fā)現(xiàn)是windows防火墻的問題。關(guān)閉防火墻就能PING通了。
總體來說，u-boot是一個很特殊的程序，代碼龐大，功能強大，自成體系。為了在不同的CPU，ARCH，BOARD上移植進行了很多靈活的設(shè)計。
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shuhaipeixun
總部李老師
