u-boot2010.03 移植篇(二)-----修改start.S,支持nand启动

下面开始 移植篇(二)-----修改start.S,支持nand启动
----------------------------------------------------------
使用环境
PC:     ubuntu 11.04
kernel: 2.6.32-28-generic
corss:  arm-linux-gcc 4.3.2
arm:    s3c6410
uboot:  uboot-2010-03
----------------------------------------------------------
作者:    LvApp
联系方式: [e-mail]

一切版权均有作者所有，欢迎转载，请指明出处，如何修改请与本人联系，谢谢


uboot的第一阶段,其实做的事情也是比较多的,,但是一般来说,重点就是配置各种硬件环境,来保证第二阶段能正常启动.
而该部分根据不同的硬件也是不同的..像我的,s3c6410有2片dram,和一片nand..所以我为了保证我的代码能正常执行,
我必须得把代码搬移到内存里面去.不然代码在nand中也没法执行...但是为什么代码在nand中不能执行呢?其中一个比较
重要的原因就是nand并不是挂在CPU总线上面的,而是采用专门的硬件处理单元来控制的...nand控制器.
在你不添加任何代码的情况下,是不能控制外围的nand芯片的...但是怎么办.cpu内根本没有代码,怎么才能读取nand中的
代码到内存中去呢?没错-----s3c6410在启动的时候会帮我们以nand的最基本的时序.搬移nand中的前8K代码,到stepping
这样就可以执行了.而uboot的代码远比这个大..以至于我们得紧靠这部分代码,来完成剩下的代码部分的搬移....

今天的重点就是这个了.主要是来完成nand中剩余部分的uboot搬移到ram中,以便uboot能正常启动起来....好了.直接开始..

首先,你得有smdk6410_config 编译目标,不然怎么开始.....此处省略N字...请看我的移植篇第一篇...

下面开始.打开start.S (cpu/arm1176/start.S)和smdk6410.h (include/configs/smdk6410.h)
我们得一边参看头文件中的配置,一边修改代码,来达到我们的目的..
在start.S 中,最开始就是一段啥?异常向量表,此处忽略,请参考分析篇中对start.S的分析

前面一部分是MMU啥的...直接招待after_copy:这个标签
什么?之前没有任何copy的东西???怎么有after_copy一说呢?
没错..所以我们得把copy代码添加在这里..从nand中把数据搬移出来,放到这之前完成,这样才对得起这个after_copy的标签
说干就干,这里我是调用的C代码,你也可以用汇编来完成的,只要功能一样就行了

这里我们得向我们的配置头文件内添加一个宏,就是 #define CONFIG_NAND_BOOT
接着,我们要去添加我们要调用的copy_from_nand

*  * copy U-Boot to SDRAM and jump to ram (from NAND or OneNAND)  * r0: size to be compared  * Load 1'st 2blocks to RAM because U-boot's size is larger than 1block(128k) size  */////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// .globl copy_from_nand   copy_from_nand: mov r10, lr  /* save return address */mov r9, r0 /* get ready to call C functions */  ldr sp, _TEXT_PHY_BASE /* setup temp stack pointer */sub sp, sp, #12 mov fp, #0   /* no previous frame, so fp=0 */mov r9, #0x1000 bl  copy_uboot_to_ram           /* 此函数需要添加，稍后说明。 */3: tst r0, #0x0 bne copy_failed /* 判断返回值是否失败 */ldr r0, =0x0c000000 /* 判断内容是否一致 */ldr r1, _TEXT_PHY_BASE 1: ldr r3, [r0], #4 ldr r4, [r1], #4 teq r3, r4 bne compare_failed /* not matched */subs r9, r9, #4 bne 1b 4: mov lr, r10  /* all is OK */mov pc, lr copy_failed: nop   /* copy from nand failed */    b copy_failed compare_failed: nop   /* compare failed */b compare_failed

在这段代码里面,就是调整了下sp,为了能调用c函数copy_uboot_to_ram,那么重点就是这个函数了..这个函数在nand_cp.c中.

<Ps:这个错误由以为网友提出,在此表示感谢....希望更多的网友能够支持.谢谢>

这个文件比较大,分析篇我会重点分析,究竟nand是如何搬移数据的.这里我们只要复制下好了...

#include <common.h>#ifdef CONFIG_S3C64XX#include <asm/io.h>#include <linux/mtd/nand.h>#include <asm/arch/s3c6400.h>static int nandll_read_page(uchar * buf, ulong addr, int large_block){    int i;    int page_size = 512;    if (large_block == 1)        page_size = 2048;    if (large_block == 2)        page_size = 4096;    NAND_ENABLE_CE();    NFCMD_REG = NAND_CMD_READ0;    /* Write Address */    NFADDR_REG = 0;    if (large_block)        NFADDR_REG = 0;    NFADDR_REG = (addr) & 0xff;    NFADDR_REG = (addr >> 8) & 0xff;    NFADDR_REG = (addr >> 16) & 0xff;    if (large_block)        NFCMD_REG = NAND_CMD_READSTART;    NF_TRANSRnB();    /* for compatibility(2460). u32 cannot be used. by scsuh */    for (i = 0; i < page_size; i++) {        *buf++ = NFDATA8_REG;    }    NAND_DISABLE_CE();    return 0;}static int nandll_read_blocks(ulong dst_addr, ulong size, int large_block){    uchar *buf = (uchar *) dst_addr;    int i;    uint page_shift = 9;    if (large_block == 1)        page_shift = 11;    /* Read pages */    if (large_block == 2)        page_shift = 12;    if (large_block == 2) {        /* Read pages */        for (i = 0; i < 4; i++, buf += (1 << (page_shift - 1))) {            nandll_read_page(buf, i, large_block);        }        /* Read pages */        for (i = 4; i < (0x60000 >> page_shift);i++, buf += (1 << page_shift)) {            nandll_read_page(buf, i, large_block);        }    } else {        for (i = 0; i < (0x60000 >> page_shift);i++, buf += (1 << page_shift)) {            nandll_read_page(buf, i, large_block);        }    }    return 0;}int copy_uboot_to_ram(void){    int large_block = 0;    int i;    vu_char id;    NAND_ENABLE_CE();    NFCMD_REG = NAND_CMD_READID;    NFADDR_REG = 0x00;    /* wait for a while */    for (i = 0; i < 200; i++) ;        id = NFDATA8_REG;    id = NFDATA8_REG;    if (id > 0x80)        large_block = 1;    if (id == 0xd5)        large_block = 2;    /* read NAND Block.     * 128KB ->240KB because of U-Boot size increase. by scsuh     * So, read 0x3c000 bytes not 0x20000(128KB).     */    return nandll_read_blocks(CONFIG_SYS_PHY_UBOOT_BASE, 0x60000,large_block);}#endif

然后修改Makefile 把我们的nand_cp.c添加到uboot中去编译

最后make下.你会发现.编译好了....编译器记得重新make smdk6410_config下.因为我们修改了头文件,需要重新生成.mk文件

今天的任务基本完成了,今天比较轻松,接着我们稍微修改下smdk6410.h中的配置.
主要是改几个名字,把什么6400的改成6410就好了..
没错,你只要查找替换就行了...因为我们现在编译的已经是6410了.不是6400了...

修改完之后,有一个地方得稍微改下.
cpu/arm1176/s3c64xx/Makefile

把6400改成64XX因为,我们的配置文件里面已经没有6400了....
这个请查看头文件中的配置定义...

继续修改此篇:

到此眼看就已经结束了...好了,make吧....啥有一个错误,天哪....

arm-linux-gcc -E -g  -Os   -fno-common -ffixed-r8 -msoft-float  -fno-common -ffixed-r8 -msoft-float  -D__KERNEL__ -DTEXT_BASE=0 -I/media/LvApp/u-boot-2010.03/include -fno-builtin -ffreestanding -nostdinc -isystem /usr/local/arm/4.4.1/bin/../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.4.1/include -pipe  -DCONFIG_ARM -D__ARM__ -marm  -mabi=aapcs-linux -mno-thumb-interwork -march=armv5t -march=armv5t  -ansi -D__ASSEMBLY__ -P - </media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/board/samsung/smdk6410/u-boot.lds >/media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/u-boot.ldscd /media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/board/samsung/smdk6410 && arm-linux-ld -Bstatic -T /media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/u-boot.lds -Ttext 0  start.o cpu_init.o lowlevel_init.o nand_boot.o nand_ecc.o s3c64xx.o \-Map /media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/u-boot-spl.map \-o /media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/u-boot-splstart.o: In function `copy_from_nand':/media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/board/samsung/smdk6410/start.S:302: undefined reference to `copy_uboot_to_ram'make[1]: *** [/media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/u-boot-spl] Error 1make[1]: Leaving directory `/media/LvApp/u-boot-2010.03/nand_spl/board/samsung/smdk6410'make: *** [nand_spl] Error 2

别急别急,,,小错而已..是吧....我们仔细查看,这是一个链接错误,为嘛会链接出错了..在此看到有这一行

start.o cpu_init.o lowlevel_init.o nand_boot.o nand_ecc.o s3c64xx.o

看到这一行,内心就暗自偷笑下吧..找到问题所在了...为啥?copy_uboot_to_ram这个函数不就是在start.o中内调用的嘛...所以这里没有nand_cp.o被链接进来,铁定

链接错误的...那要怎么改..直接定位到这个错误的目录下u-boot-2010.03/nand_spl/board/samsung/smdk6410修改该目录下Makefile 添加如下所示:

COBJS= nand_boot.o nand_ecc.o s3c64xx.o nand_cp.o 后面得加上nand_cp.o

接着我们得模仿后面的写法,为nand_cp.o添加目标生成方法

# from SoC directory$(obj)cpu_init.S:@rm -f $@@ln -s $(TOPDIR)/cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.S $@$(obj)nand_cp.c:@rm -f $@@ln -s $(TOPDIR)/cpu/arm1176/nand_cp.c $@

至此,,编译应该就没有问题啦....

难不成这就行了???你下载进去试试不就知道了...

不行?运行不了?为什么呢....首先我们分析下,启动的过程...arm上电之后开始0地址指令..0地址的指令(此处假设时钟是nand启动,,这里就是讨论这个问题)是由arm自主加载的..从nand

的前8k,那么前8K的代码也就是0---0x2000 的这一段了..在start.S 这个文件,我们都知道是第一条指令的位置,那么这个文件就必须要被拷贝到0地址对应起来咯...这样才能被正常执行.

这些是不是都同意呢?不同意....咱们私下讨论.联系我...同意的,咱们继续.往下分析

既然知道了start.s为开始的地方,那么这里面也是第一部分的引导代码,而大家都知道第一部分的代码其实不全的,,,启动部分只有一下部分被arm搬移,剩余的大部分其实还在nand中..

那么既然不全,也就是跳转啊,函数调用啊...都必须在0---0x2000 的位置内才能到访问到.而且还不能是跟符号相关的跳转.因为符号跳转是根据链接地址跳转的..链接地址大家应该都知道

是被链接到一个很高的内存地址处去了...0x5e000啥的那个地址...

继续啊...不能符号跳转,就必须是相对跳转了...只要保证第一部分中所有的函数调用,符号跳转都在0---0x2000中,那就没问题,正常执行....为此,我们看一下u-boot.map这个文件.发现一个问题

Linker script and memory map                0x00000000                . = 0x0                0x00000000                . = ALIGN (0x4).text           0x57e00000    0x262a4 cpu/arm1176/start.o(.text) .text          0x57e00000      0x440 cpu/arm1176/start.o                0x57e00000                _start                0x57e00040                _end_vect                0x57e00048                _armboot_start                0x57e0004c                _bss_start                0x57e00050                _bss_end                0x57e0010c                copy_from_nand cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.o(.text) .text          0x57e00440      0x124 cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.o                0x57e00440                mem_ctrl_asm_init

我们只看一小部分了....在这里我们看到_start符号地址正好是那个指定的链接地址..也就是代码的起始符号...地址很高..无所谓啦...我们看看start.S中都有哪些符号的调用吧..这里直接看这个符号吧

.text          0x57e1c268      0x1fc board/samsung/smdk6410/libsmdk6410.a(lowlevel_init.o)                0x57e1c26c                lowlevel_init

这个符号其实在strat.S中是要使用的,,那么在仔细一看这个地址挺高的,,,好像不在前8k中是吧...那么在执行的时候就找不到这个符号的代码了...

问题就是在这,,得确保第一部分需要用到的代码能被arm加载进前8k就好了....那就得需要告诉连接器,,你...就你..帮我把这个链接到前面去.别放后面...不然打你...

链接器就会帮你乖乖的链接上去了...至于链接怎么听话,那就得使用链接听得懂的话了...链接脚本....使用哪个链接脚本..自己看我前面的分析文档吧....

cpu/arm1176/u-boot.ldsSECTIONS{. = 0x00000000;. = ALIGN(4);.text :{cpu/arm1176/start.o(.text)board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.o (.text)cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.o (.text)cpu/arm1176/nand_cp.o(.text)*(.text)}只列出了被修改的部分...

还有另外一个文件

board/samsung/smdk6410/u-boot-nand.ldsSECTIONS{. = 0x00000000;. = ALIGN(4);.text      :{  cpu/arm1176/start.o(.text)  cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.o(.text)  board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.o (.text)          cpu/arm1176/nand_cp.o   (.text)  *(.text)}

至此...最后看一下修改之后的u-boot.map

Linker script and memory map                0x00000000                . = 0x0                0x00000000                . = ALIGN (0x4).text           0x57e00000    0x262a4 cpu/arm1176/start.o(.text) .text          0x57e00000      0x440 cpu/arm1176/start.o                0x57e00000                _start                0x57e00040                _end_vect                0x57e00048                _armboot_start                0x57e0004c                _bss_start                0x57e00050                _bss_end                0x57e0010c                copy_from_nand cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.o(.text) .text          0x57e00440      0x124 cpu/arm1176/s3c64xx/cpu_init.o                0x57e00440                mem_ctrl_asm_init board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.o(.text) .text          0x57e00564      0x1fc board/samsung/smdk6410/lowlevel_init.o                0x57e00568                lowlevel_init cpu/arm1176/nand_cp.o(.text) .text          0x57e00760      0x1b4 cpu/arm1176/nand_cp.o                0x57e00814                copy_uboot_to_ram

好了.都到前面去了..真听话.....完了..就到这吧....

完了..今天就说这么多..特别简单..
Finish!
Thanks a lot~