u-boot-2009.11在mini2440上面的移植

u-boot-2009.11在mini2440上面的移植

---justdo

最近在学习u-boot,通过一周的不停的捣鼓，终于成功移植u-boot到mini2440开发板上，我承认我很菜。中间走了很多弯路，先是烧写Norflash失败，导致原厂u-boot丢失，自己的U-boot也无法烧写。后是移植u-boot-1.16失败。u-boot的移植成功与否与很多因素有关系，与开发板，编译工具链，U-boot版本等等。对于菜鸟来说，网上的移植文档茫茫多，通常会把自己弄晕过去，即使你的开发板，编译工具链，还有u-boot版本全都一样，你按照他的步骤也未必能成功，因为我们菜鸟通常都还不具备u-boot的代码分析能力和修改能力，只能按着别人的代码修改。查了很多移植文档后来发现有个牛人，用过mini2440的人应该都知道这个人-tekkaman，这哥们居然成功移植各种版本的u-boot到mini2440，而且分析透彻，完全原创。后来在友善之臂的官网上找到了一份官方的u-boot移植文档，这份文档就是友善之臂联系tekkaman编写的，看来tekkaman真乃神人也！通过这个文档的指点，我终于顺利的移植u-boot 2009.11到mini2440。为了让以后得哥们少走一些弯路，我写下此文，希望能够给他人提供一点帮助，先声明此贴是基于Mini2440的移植文档的。该移植文档有位好心的哥们已经将其上传至csdn ：http://download.csdn.net/source/2889911。

我的开发板平台：board:mini2440; cpu:s3c2440;sdram:64M; nor:2M; nand:128M

交叉工具链：arm-linux-gcc-4.3.2

u-boot版本：u-boot-2009.11

第一部分：u-boot基础知识（推荐阅读《bootloader技术内幕》）

         如果你已经了解了基础知识，请无视这部分。

u-boot是最简单的概括就是类似于windows的bios，我想只要亲手装过系统的哥们应该都知道这个bios是干嘛的。最只要的作用还是引导系统的。同样u-boot的作用也是一样，不过他在引导系统之前还有对硬件资源进行一些初始化，比如说cpu内部寄存器初始化，内存初始化等等。

一个嵌入式的存储设备通过通常包括四个分区，第一分区存放的当然是u-boot，第二个分区存放着u-boot要传给系统内核的参数，第三个分区是系统内核（kernel）,第三个分区则是根文件系统。

嵌入式使用的存储设备一般都是flash闪存，flash又分两种，一种是norflash，一种是nandflash，它们的区别在于：nor是十六位数据线一次可以传16位数据，它可以用cpu的地址线寻址，读取数据比较快，但是价格比较昂贵,而nand则是8位数据线，一次只能传8位的数据，读取数据相对比较慢一点，但是他价格比较便宜，比较受欢迎。Nand不是通过cpu的地址总线来寻址的，nand是直接与cpu相连的，通过对cpu内部的寄存器的控制来访问nand。Nand不是线性寻址方式，因为他不是通过分字节访问的,一个nand的最小单位是页（page）,很多个page又组成一个块(block)，最后所以的block组成了nandflash，所以要对nand进行访问，得知道通过指定block和page来访问。Nand又分大页nand和小页nand，结构上有一点点细微的差别。

 

这个是K9F1G08U0B大页flash的结构，可以看出它的一个block是有64个page组成的，整个nand是由1024个block组成的。

         U-boot的主要任务及典型结构框架

         u-boot的任务分为两个阶段（stage1,stage2）(按执行的先后顺序列出)：

第一阶段：主要在cpu/xxx/start.S和和lowlevel_init.S两个汇编文件中完成

1，  硬件设备的初始化，包括中断，cpu速度和时钟，ram,led,内部指令、数据 cache。

2，  为加载bootloader的stage2准备ram空间，计算stage2代码所需空间大小，和设置stage2代码起始地址在ram空间的位置。注意此处的ram是sdram内存，不要和arm内部的4k ram混淆了。

3，  拷贝stage2的代码到ram空间

4，  设置好堆栈

5，  跳转到stage2的c程序入口点

第二阶段：主要在/board/board.c和/common/main.c 中完成

1，  初始化本阶段要用到的硬件设备，串口（用来使用打印），Led（用来指示U-boot的运行），等等。

2，   检测系统内存映射，检测系统哪些地址被实际对应到外部的sdram

3，  将kernel映像 和根文件系统映像从flash上读到ram空间

4，  为内核设置启动参数，包括存储设备参数，命令行参数，RAMDISK参数，INITRD参数等等。

5，  调用内核

第二部分u-boot移植

我用的ARM芯片是S3C2440，由于U-BOOT移植没有提供对S3C2440的支持，我们只有选择对S3C2410的代码的修改来完成s3c2440的移植。首先我们要了解S3C2410和S3C2440的区别才能知道应该对哪些部分进行修改

S3C2440和S3C2410的区别主要是2440的主频更高，接口方面增加了摄像头接口和AC’97音频接口，寄存器方面，出了新增模块寄存器外nand flash的控制寄存器有了较大的变化，芯片的时钟频率控制寄存器有一定的变化，其他寄存器是兼容的，综上所述，我们要的的时钟频率和NAND FLASH底层驱动。另外根据SDRAM芯片不同还需修改SDRAM刷新频率和SDRAM RAS充电速度。再者要想u-boot在nor,sdram,nand都可以运行，还得修改代码的定向文件。

以下移植步骤是我基于tekkaman的移植文档修改的，tekkaman的移植步骤大而全，完善了u-boot的所有功能，但是操作比较复杂，不适合初学者，我秉着最简单，最容易理解的原则做了修改，希望能给初学者一些帮助。

因此我们主要需要修改的文件有：

/cpu/arm920t/start.S

在此文件中修改cpu时钟频率，和代码重定向代码，同时为了支持nand启动，我们还需要添加nand_read.c的nand驱动。

/board/sbc240x/lowlevel_init.S

在此文件中修改SDRAM相关寄存器

/board/Samsung/mini2440/mini2440.c

再此文件中修改cpu时钟频率，肯定会有人奇怪，为什么在start.S文件中修改了cpu时钟频率，这里还要该一次呢？因为第二阶段的代码mini2440.c又会重新设置时钟频率，如不修改。就变成了s3c2410的时钟设置了，结果是跑不起来。

我将整个移植过程分为3个阶段，我只列出操作步骤，没有详细陈述怎样修改代码，详细代码部分还请参考这个手册http://download.csdn.net/source/2889911。我的步骤中删减了一些手册中的步骤，去除了类似于led指示，网卡驱动等等步骤。这些步骤不影响移植，删减有利于初学者的学习。

第一阶段：建立开发板文件

修改u-boot-2009.11/Makefile文件

在board目录中建立开发板mini2440的目录

在include/comfigs中建立开发板配置文件

测试编译环境

第二阶段：修改启动代码

修改cpu频率初始化设置，在start.S中

修改lowlevel_init.S文件，修改sdram相关寄存器和修改内存启动u-boot支持

增加代码重定向功能，使其能够支持sdram,nand启动，在start.S中修改，另外增加nand_read.c文件，使其能够从nand启动，并在Makefile中增加对nand_read.o文件的链接。

第三阶段：修改初始化代码

修改/board/Samsung/mini2440/mini2440.c文件，修改CPU时钟。

通过上面三个阶段的修改，编译并烧写进flash或内存并运行，如果你的终端飘过一串english，那表示成功！如编译后的Bin文件大250K有可能无法运行。

U-boot能成功运行，但也还不能引导内核，因为没有增加U-boot的stage2阶段的nand驱动。

综上，其实u-boot的移植需要的改的就是cpu时钟频率，sdram相关参数，增加nand驱动和nand启动功能三个部分。如果还需要nand引导或者网络支持等等功能，就增加相应的驱动。

 

PS:移植u-boot是个很纠结的过程，作为菜鸟来说，资料太多，都不知道应该相信哪份资料，我建议去你开发板所在官网找官方的移植文档，那个比较可靠，如没有，就找最接近你开发板配置的移植文档。还有不要一开始就分析源码，那样效率很低，我的方法是这样的，这也是视频教程里面的老师说的，先对u-boot源码目录结构有个大体的了解先跟着步骤移植，也不要去纠结每个步骤到底什么意思，移植完了之后再去分析整个移植过程和源码。

如有问题可联系我：qq:843308498.