关于s3c6410的SD卡启动

来源：互联网发布：淘宝买的丰胸贴有用吗编辑：程序博客网时间：2024/05/05 01:47

要研究裸机程序的编写，必须要有一个“全裸”的环境。友善提供的superboot可以提供执行用户自定义程序的能力，但其实这样运行的程序环境还是依赖于superboot的，那些内存初始化、时钟初始化，串口初始化等工作都已经由superboot做了。tiny6410支持nandflash和sd卡启动两种模式，nandflash的烧写还是依赖superboot，所以比较简便的方法是通过sd卡启动，superboot本身也是通过sd卡启动的。

从网上搜了一下这方面的资料，主要参考文章来来去去就几篇, 三星的S3C6410_Internal_Rom_Booting.pdf是一份比较有用的资料，当然还有其中一些文章也比较有用，例如djyos的sd卡启动试验。这些文章描述s3c6410的要点总结如下：

(1) s3c6410启动过程分成BL0, BL1, BL2几个阶段, 其中BL0是固化在s3c6410内部的IROM中的, 该段程序根据所选择的启动模式从存储介质加载BL1. s3c6410支持从多种存储介质中启动，nandflash, sd卡，sdhc卡，OneNand, MoviNand.... BL1和BL2存储于这些存储介质中。这里我主要关注sd和sdhc卡.

(2) BL0在加载BL1前已经做了很多工作，sd控制器初始化，关闭看门狗等。

(3) 对于sd卡, BL1位于 (totalSector - 18) 的扇区；对于sdhc卡，BL1位于(totalSector-1042)的扇区。BL1由BL0加载到 0x0C000000处运行，大小为8K.

知道了上面几点，就可以制作sd启动卡了，可以将所编写的裸机程序放到BL1的位置。下面编写一个最简单的点灯程序(LED1~LED4全亮)：

///// led.s:

.text

.code 32

.global _start

_start:

ldr r0,=0x7f008800

ldr r1,=0x11111111

str r1,[r0]

ldr r0,=0x7f008808

ldr r2,=0xff0f

str r2,[r0]

loop:

b loop

//// makefile:

CC=arm-linux-gcc
LD=arm-linux-ld
OBJCOPY=arm-linux-objcopy
CFLAG=-c
LDFLAG=-e _start -Ttext 0x0c000000

led.bin: led
$(OBJCOPY) -O binary $< $@

led: led.o
$(LD) $(LDFLAG) $? -o $@

led.o:led.s $(CC) $(CFLAG) $< -o $@

clean:
rm *.o
rm led
rm led.bin

下面要将led.bin写入BL1.使用的是2G的sd卡，所以应该写到 -512 * 18处。网上的文章都说用WinHex写入，我使用的是linux环境，没有WinHex可用，不过其实dd命令就可以对绝对磁盘扇区做读写。还有一个问题就是要知道sd卡的大小, 用fdisk命令就可以了：

$ sudo fdisk -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 2059 MB, 2059403264 bytes
207 heads, 37 sectors/track, 525 cylinders
Units = cylinders of 7659 * 512 = 3921408 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xb2a60e0e

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 525 2010469 b W95 FAT32

所以要写入的地址为 2059403264 - 18 * 512 = 2059394048

然后用dd命令写入led.bin :

$ sudo dd if=./led.bin of=/dev/sdb seek=2059394048 bs=1

至此一张可启动的sd卡就完成了，插入tiny6410, 选择sd卡启动模式，就可以看到板子启动时4灯全亮。

注：友善宣称它提供的SDFlasher.exe可以不论sd和sdhc卡都可以支持，从而优于三星提供的IROM_Flushing_Tool, 三星的要选择是sd还是sdhc。其实原理很简单，SDFlasher.exe写入时不论是-18扇区还是-1042扇区都写入。

1、资料上说SD卡分两种，一种是普通的SD卡，一种是SDHC卡，主要区别是后者支持大容量，高速；但是文件系统必须都是FAT32，所以无法格式化为FAT32文件系统的卡是无法使用的，这主要是为了兼容SDHC卡，因为只有FAT32的系统才能管理大容量的存储设备，所以SDHC卡都必须使用FAT32，但是s3c6410有一个缺点，就是在识别SDHC卡的时候会忽略后面的1024的块，也就是512K的空间，所以在往SDHC卡内部存储程序时只能抛弃后面的512K的空间，这个地方要注意啦，磁盘格式化仅仅是删除的文件目录区，实际数据还在，而文件目录还有一个备份，这就是为什么删除的文件可以恢复的原因，但是烧写软件可是不知道你的卡是不是SDHC，只会一味的按照你的选择往不同的地址烧写程序，所以说如果你的卡是普通SD卡，而你又烧写过程序，而且你的文件总的大小小于512K，那么即使你再次烧写普通的SD卡的时候选择了SDHC卡，那么还是可以启动的，因为你以前的程序还在，所以会让人误认为随便一个卡用两种方式烧写都可以，
所以切记，使用之前要知道你的卡是什么卡，因为有的不正规的SDHC卡是不会给标示的。
2、关于boot的启动流程，分为三段：BL0,BL1,BL2，BL0被厂商固化到了处理器当中，启动会先执行这一段代码，具体做什么请看数据手册，他会将BL1拷贝到内部SRAM中，这里就是体现启动方式的时候了，因为处理器会根据你的选择模式去到指定位置加载程序，这里比如选择了SD卡，那么处理器就会到SD中的倒数第18个块开始取数据，这里指出，如果是SDHC卡，其实是到1024+18个块处取程序，因为处理器根本就看不到最后的1024个块，这应该是6410内部固化代码存在的bug或者是故意为之，SD卡一个块是512个字节，所以18个块就是9K，但是6410要求最后必须空出来1K，不知道用意何在，也许是为了以后的产品升级吧，所以正好是从倒是第18个块开始取8K的数据到内部的SRAM中，在前8K当中一定要做一件很重要的事情，就是将整个uboot的加载和重定位到SDRAM当中去最后跳转到绝对地址运行，这样即使你的BL1还没执行完，也可以到SDRAM中继续干活啦，前面是汇编，在重定位之前必须是位置无关代码，至于什么是位置无关，请百度吧，这一段完成一些基本初始化，最主要就是要加载和重定位，另外就是堆栈的初始化，因为后面的C语言阶段是需要堆栈的，具体每个阶段都需要完成哪些东西，根据具体情况会有差别，当然第二阶段加载内核和参数传递时必须有的，其实这些就好像我们的系统一样，有最小系统之说，基本必须的一定要有，其他都是根据具体情况而定。所以我们有的人会认为BL1是汇编部分，BL2是C语言部分，其实不对，更合适的理解应该是这是UBOOT代码的完成任务的两个阶段。BL0在完成一些低级初始化之后就是将BL1拷贝到SRAM，BL1在完成一些初始化之后将uboot代码拷贝到SDRAM中，重定位到编译器编译指定是位置，然后跳转，BL2就是完成一些复杂的初始化，以及很多辅助调试功能，比如网络命令，usb命令，nand命令等等，最后执行你的bootcmd，将内核加载到指定位置，将bootargs放到指定位置，传递给内核mach_type，bootargs的存放地址，然后跳转到内核执行，到这里uboot就完成使命然后消失了。所以说BLx我们可以认为是uboot功能的几个阶段，其实如果只是基本功能的话，完全可以将代码压缩到8K以内，那么就不需要重定位。编译的时候直接从0地址开始就行了。
3、另外有一个误区，我们在使用SD卡启动的时候，这个代码必须是拼接够256K然后再接上BL1的8K，形成一个264K的代码，然后通过软件烧写到SD卡中，其实这个都是由于三星官网提供的UBOOt代码给忽悠的，因为代码里面前8K在重新加载完整UBOOT代码的时候是从256K+8K开始，然后加载256K到SDRAM，其实我们不能决定的地址只有那个８K的位置，因为这是BL0决定的，我们无法改变，但是拷贝BL2我们是可以自己决定的，也不一定必须是256K,不需要去拼接代码，我们可以放到整个SD卡的任何位置，另外我们还可以放一些其他的东西，比如开始动画，logo啥的，只要你在UBOOT里面配置一下这个地址就行啦。