u-boot for tiny210 ver3.1 (by liukun321咕唧咕唧)

这次更新，实现了自动识别Nand或MMC/SD启动（环境变量统一存放于Nandflash中），统一SD及Nand启动模式的nandflash驱动均为8bit HW ECC校验，并调整部分源码文件的结构。 您可以从下面的链接获得源码，也可以下载历史版本，并参考后面的步骤修改获得ver3.1。本次修改的原理简单不做太详细的分析。

ver3.1源码下载: u-boot for tiny210 ver3.1

下面的链接提供了历史版本的源码

ver3.0源码下载：u-boot for tiny 210 ver3.0

ver2.2源码下载：  u-boot for tiny210 ver2.2

ver2.1源码下载：u-boot for tiny210 ver2.2

ver2.1源码下载：u-boot for tiny210 ver2.1

ver2.0源码下载：u-boot for tiny210 ver2.0

各版本修改分析链接：ver2.0  ver2.1  ver2.2 ver2.2.1 ver2.2.2 ver 3.0

ver3.1的基本功能：

1. SD boot，基于linaro u-boot的SPL功能实现

2. 从SD卡的FAT分区上加载文件到SDRAM

3. 将环境变量保存至SD卡

4. 添加DM9000网卡驱动，开启网络功能（例如：tftp，nfs等）

5. 添加TAB键命令自动补全功能

6.修复bug：

修复bug 1：SD卡保存环境变量出现Writing to MMC(0)... mmc_send_cmd: error during transfer: 0x00208001 mmc write failed。

修复bug 2：每次启动只能保存一次环境变量。

7.添加NandFlash驱动，开启所有Nand cmd。

8.添加Yaffs文件系统烧写支持。

9.修改在SD卡启动及nand启动时对nandflash的烧写为8bit 硬件ECC校验。

10.添加Nandflash启动。

+11.添加自动识别Nand or MMC/SD启动。

 

关于源码结构的调整，请参考ver3.1的源码包。

 

 

下面介绍修改过程并作简要的分析：

 

1.修改arch/arm/cpu/armv7/start.S文件，在此文件中添加"+"后内容：

 

@@ -32,7 +32,9 @@
 #include <asm-offsets.h>
 #include <config.h>
 #include <version.h>
-
+#include <common.h>
+#include <configs/tiny210.h>
+#include <s5pc110.h>
 .globl _start
 _start: b reset
  ldr pc, _undefined_instruction
@@ -176,8 +178,61 @@ call_board_init_f:
  ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)
  bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
  ldr r0,=0x00000000
+#if defined(CONFIG_TINY210) || defined(CONFIG_MINI210)
+ adr r4, _start
+ ldr r5,_TEXT_BASE
+ cmp     r5,r4
+ beq board_init_in_ram
+ 
+ ldr r0, =PRO_ID_BASE
+        ldr r1, [r0,#OMR_OFFSET]
+        bic r2, r1, #0xffffffc1
+
+ /* NAND BOOT */
+ cmp r2, #0x0 @ 512B 4-cycle
+ moveq r3, #BOOT_NAND
+
+ cmp r2, #0x2 @ 2KB 5-cycle
+ moveq r3, #BOOT_NAND
+
+ cmp r2, #0x4 @ 4KB 5-cycle 8-bit ECC
+ moveq r3, #BOOT_NAND
+
+ cmp r2, #0x6 @ 4KB 5-cycle 16-bit ECC
+ moveq r3, #BOOT_NAND
+
+ cmp r2, #0x8 @ OneNAND Mux
+ moveq r3, #BOOT_ONENAND
+
+ /* SD/MMC BOOT */
+ cmp     r2, #0xc
+ moveq   r3, #BOOT_MMCSD 
+
+ /* NOR BOOT */
+ cmp     r2, #0x14
+ moveq   r3, #BOOT_NOR 
+
+ /* Uart BOOTONG failed */
+ cmp     r2, #(0x1<<4)
+ moveq   r3, #BOOT_SEC_DEV
+ 
+ ldr r0, =INF_REG_BASE
+ str r3, [r0, #INF_REG3_OFFSET]
+
+ ldr r1, [r0, #INF_REG3_OFFSET]
+ cmp r1, #BOOT_NAND /* 0x0 => boot device is nand */
+ beq nand_boot_210
+ cmp     r1, #BOOT_MMCSD
+ beq     mmcsd_boot_210
+ 
+nand_boot_210:
+ bl     board_init_f_nand
+
+mmcsd_boot_210:
+ bl     board_init_f
+board_init_in_ram:
+#endif
  bl board_init_f
-
蓝色代码实现的功能：将PRO_ID_BASE + OMR_OFFSET （这是一个启动方式寄存器，从中可以得到上电时的启动状态）地址处的读取启动信息，值0x0~0x6分别对应几种不同的nandflash启动，0xc对应MMC/SD启动。当确定是某一种启动方式后，将其对应的十六进制存放于INFORM3寄存器中。

红色代码实现的功能：将INFORM3的内容读出，并和预先定义的BOOT_NAND  BOOT_MMCSD cmp，并进行对应的跳转，跳转到相应启动方式的代码搬运函数中。

 

 

2.将board/samsung/tiny210/nand_cp.c移动到 -->arch/arm/cpu/armv7/s5pc1xx/目录下

将board/samsung/tiny210/mmc_boot.c移动到-->arch/arm/cpu/armv7/s5pc1xx/目录下

nand_cp.cmmc_boot.c的移动主要是为了让目录层次更加清晰减少代码的重复。

在arch/arm/cpu/armv7/s5pc1xx/Makefile中

添加红色代码:

@@ -32,6 +32,10 @@ SOBJS = cache.o
 SOBJS += reset.o
 
 COBJS += clock.o
+ifdef CONFIG_SPL_BUILD
+COBJS  += mmc_boot.o
+COBJS  += nand_cp.o
+endif
 
 SRCS := $(SOBJS:.o=.S) $(COBJS:.o=.c)
 OBJS := $(addprefix $(obj),$(COBJS) $(SOBJS))
修改board/samsung/tiny210/Makefile删除下面红色代码:

-ifdef CONFIG_SPL_BUILD

-ifdef CONFIG_TINY210_NAND_BOOT
-COBJS  += mmc_boot.o

-endif

-ifdef CONFIG_TINY210_NAND_BOOT
-COBJS  += nand_cp.o

-endif
-endif

 

 

3.修改arch/arm/cpu/armv7/s5pc1xx/nand_cp.c

将void board_init_f(unsigned long bootflag)-->void board_init_f_nand(unsigned long bootflag)
134 void board_init_f_nand(unsigned long bootflag)
135 {
136         __attribute__((noreturn)) void (*uboot)(void);
137         copy_uboot_to_ram_nand();

删除下面代码:

-void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)

-{

-        /* Function attribute is no-return */

-       /* This Function never executes */

-        while (1)

-                ;

-}

-void save_boot_params(u32 r0, u32 r1, u32 r2, u32 r3) {}

 

4.修改include/common.h,添加下面红色代码:

 

243 /* arch/$(ARCH)/lib/board.c */
244 void    board_init_f  (ulong) __attribute__ ((noreturn));
245 #if defined(CONFIG_TINY210) || defined(CONFIG_MINI210)
246 void    board_init_f_nand  (ulong) __attribute__ ((noreturn));
247 #endif
248 void    board_init_r  (gd_t *, ulong) __attribute__ ((noreturn));
249 int     checkboard    (void);

5.修改arch/arm/lib/board.c

261 void board_init_f_nand(ulong bootflag)
262 {
263         while(1);
264 }
265 
266 void board_init_f(ulong bootflag)
267 {
268         bd_t *bd;
269         init_fnc_t **init_fnc_ptr;
270         gd_t *id;

 

6.修改spl/Makefile

在make过程合并 tiny210-spl.bin u-boot.bin

104         $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/tools/mk$(BOARD)spl.exe \
105                 $(obj)u-boot-spl.bin $(obj)$(BOARD)-spl.bin
+106          cat $(obj)$(BOARD)-spl.bin $(TOPDIR)/u-boot.bin > $(TOPDIR)/$(BOARD)-uboot.bin

7.修改include/configs/tiny210.h

将427行以后的内容替换为

 /* FLASH and environment organization */
429 #define CONFIG_SYS_NO_FLASH             1
430 #undef CONFIG_CMD_IMLS
431 #define CONFIG_IDENT_STRING     " for FriendlyLEG-TINY210"
432 #define CONFIG_DOS_PARTITION            1
433 
434 /*NAND_BOOT & MMCSD_BOOT  by lk  */
435 #define CONFIG_S5PC11X
436 #define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND            1
437 #define CONFIG_ENV_SIZE         0x4000  /* 16KB */
438 #define RESERVE_BLOCK_SIZE              (2048)
439 #define BL1_SIZE                        (8 << 10) /*8 K reserved for BL1*/
440 #define CONFIG_ENV_OFFSET               0x40000
441 #define CFG_NAND_HWECC
442 #define CONFIG_NAND_BL1_8BIT_ECC
443 #define CONFIG_8BIT_HW_ECC_SLC      1

 

至此ver3.0 --> ver3.1修改完成.

 

 

编译u-boot
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-none-linux-gnueabi- tiny210_config
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-none-linux-gnueabi- all spl

由于我的系统下装有两套交叉工具链，所以没有把 /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/ 添加到环境变量，在使用工具链时要指明路径。

1.sd启动

 

将u-boot镜像写入SD卡
将SD卡通过读卡器接上电脑（或直接插入笔记本卡槽），通过"cat /proc/partitions"找出SD卡对应的设备，我的设备节点是/dev/sdb.

执行下面的命令
$sudo dd iflag=dsync oflag=dsync if=tiny210-uboot.bin of=/dev/sdb seek=1

2.nand启动

通过SD卡启动的u-boot for tiny210 将u-boot镜像写入nandflash

开发板终端下执行下面的命令

[FriendlyLEG-TINY210]# tftp 21000000 tiny210-uboot.bin

[FriendlyLEG-TINY210]# nand erase.chip

[FriendlyLEG-TINY210]# nand write 21000000 0 3c1f4