移植u-boot2012.04.1 -》2440 (五)支持 nand nor 两种启动方式（完结）

来源：互联网发布：36芯三网合一网络箱编辑：程序博客网时间：2024/06/05 20:49

前边4篇文章，成功将 u-boot2012 移植到了 2440 开发板上，但是它仅仅支持 norflash 启动并不够完善，下面我们设法让它支持两种启动方式。

首先，我们得先分析一下目前的启动流程：

链接地址为 0

第一阶段：start.S中的汇编部分，包括时钟、sdram 等初始化

第二阶段：board_init_f 先是调用了大量C函数进行串口什么的初始化，然后进行内存划分

第三阶段：根据第二阶段的内存划分 start.S 中进行代码重定位，清BSS，修正位置有关码，跳到sdram里去执行 board_init_r

那么，如果我们想 nandflash 启动，那么我们必须在前4K代码中就进行 nandflash 的初始化，用nandflash的读函数将代码进行重定位到sdram里，现在有一个矛盾摆在我们面前。首先是，原来的重定位的地方在第三阶段，而且第二阶段调用了大量的C函数，重定位的时候早就在 4K 之外了。如果我们把重定位放在第一阶段和第二阶段之间，那么那时内存还没有进行划分，我们不知道重定位到哪里去。

解决办法：采用 uboot1.1.6 那种老的方式，在第一阶段和第二阶段之间进行重定位，重定位到固定地址 0x33f00000 中去，第二阶段进行内存划分时，将u-boot的起始地址也固定为 0x33f0000 ，在链接时，指定链接地址为0x33f00000，这样，我们也可以去掉 *.rel 段，实际上是去掉编译时的 -pie 选项。

还有一个问题，我们nandflash启动时，norflash对cpu是不可见的，因此我们根本无法对Norflash进行初始化，更无法将环境变量保存在Norflash上了。

解决办法：判断如果是nandflash启动，不进行Norflash的初始化。无论那种方式启动，均将环境变量保存在nandflash上。

1、去掉 -pie 选项

grep "\-pie" * -nRw

arch/arm/config.mk:75:LDFLAGS_u-boot += -pie

直接注释掉即可。

2、指定链接地址

grep "Ttext" * -nRw

找到一个宏 CONFIG_SYS_TEXT_BASE 搜索这个宏，发现是在 smdk2440.h 中定义，修改为

#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x33f00000

3、在第二阶段内存划分时，固定u-boot的起始地址

在 arch/aem/lib/board.c 中的

addr -= gd->mon_len;
addr &= ~(4096 - 1); 这两行后边，新增一行
addr = 0x33f00000;//增加

4、实现判断 nor 启动还是 nand 启动的 C 函数

nor启动时，片内ram位于0x40000000处，可以直接读写，0-2M的空间可以直接读，但是没法直接写入。

nand启动时，片内ram位于0x0处，0-4k，可以直接读写。

我一开始尝试在 0x40000000 处写值，然后读取回来看是否成功，发现 nand 启动时访问0x40000000会触发异常直接死掉。那么只好尝试读写0地址了。

int isNandBoot(){#define     RAMSTART  (*(volatile unsigned long *)0x00000000)unsigned long temp = RAMSTART;RAMSTART = 0xbadc0de;if(RAMSTART == 0xbadc0de){RAMSTART = temp;return 1;}else{RAMSTART = temp;return 0;}}

nand启动返回1，Nor启动返回0

5、将nandflash的初始化函数、读函数和上边的判断函数统一放入 smdk2440.c 中，同时，我们需要改变链接顺序，将 smdk2440.o 尽量靠前放，索性放在 start.o 的后边好了。但是经过我的尝试，smdk2440.c 和 lowlevel_init.S 会被链接成 libsmdk2440.o ，只把smdk2440.o放到前面的话，会造成函数的重定义，解决办法就是把 libsmdk2440.o 放到前边。

更改链接脚本：/arc/arm/cpu/u-boot.lds

在 CPUDIR/start.o (.text) 后边添加一行
board/samsung/smdk2440/libsmdk2440.o (.text)

尝试编译一下，正常应该没问题。

6、在第一阶段和第二阶段之间增加代码重定位等相关操作

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INITblcpu_init_crit#endif/******************此行之前的代码保持不变，增加*************************/ldrsp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)bicsp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance *//* 判断是 nand 还是 nor 启动 */bl isNandBootmov r1,#0x01cmp r0,r1bne copy_nor/* 不相等nor 相等nand*/copy_nand:bl my_nand_initldr r0, =0x33f00000mov r1, #0x00ldr r2, =<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">_bss_start_ofs</span>bl my_nand_readbl  clear_bsscopy_nor:movr0, #0x00ldrr1, =0x33f00000/* r1 <- scratch for copy_loop */ldrr3, _bss_start_ofsaddr2, r0, r3/* r2 <- source end address    */copy_loop:ldmiar0!, {r9-r10}/* copy from source address [r0]    */stmiar1!, {r9-r10}/* copy to   target address [r1]    */cmpr0, r2/* until source end address [r2]    */blocopy_loopbl  clear_bss/*****************call_board_init_f 中去掉sp的设置***********************/call_board_init_f:ldrr0,=0x00000000blboard_init_f/*************** 将 clear_bss 提升至 relocate_code 的前面****************/clear_bss:#ifndef CONFIG_SPL_BUILDldrr0, _bss_start_ofsldrr1, _bss_end_ofsldrr4, =0x33f00000/* reloc addr */addr0, r0, r4addr1, r1, r4movr2, #0x00000000/* clear    */clbss_l:strr2, [r0]/* clear loop...    */addr0, r0, #4cmpr0, r1bneclbss_lldr pc, =call_board_init_f  // 增加跳转到sdram的指令#endif/*************** 去掉原有的代码重定位操作****************/.globlrelocate_coderelocate_code:movr4, r0/* save addr_sp */movr5, r1/* save addr of gd */movr6, r2/* save addr of destination */mov sp, r0  /* 设置栈 */  /* setup parameters for board_init_r */movr0, r5/* gd_t */movr1, r6/* dest_addr *//* jump to it ... */blboard_init_r/* ***********************之后代码保持不变********************************** * * CPU_init_critical registers * * setup important registers * setup memory timing * ************************************************************************* */

7、在norflash初始化代码前，增加判断
在 arch\arm\lib\board.c -> board_init_r 中将

#if !defined(CONFIG_SYS_NO_FLASH) 作用域之内的代码放入 if(!isNandBoot()) 条件语句。

8、将环境变量存储到 nandflash

首先，我查看了一下 common 目录下，env_flash.c 是被编译进u-boot了，但是 env_nand.c 并没有，看下makefile 它依赖于哪个宏。

COBJS-$(CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH) += env_flash.o

COBJS-$(CONFIG_ENV_IS_IN_NAND) += env_nand.o

搜索一下，发现 CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 在 smdk2440.h 中定义

去掉 #define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH

增加 #defineCONFIG_ENV_IS_IN_NAND

实际在编译测试的过程中，只定义 CONFIG_ENV_IS_IN_NAND 是不够的，会打印出错误信息

Need to define CONFIG_ENV_OFFSET when using CONFIG_ENV_IS_IN_NAND

意思很明确，我们需要定义环境变量在 nandflash 中的偏移地址，如果对 u-boot 进行分区的话，环境变量应该是存在于 params 区域，为了和内核保持一致，我们干脆分区得了。

9、查看内核启动打印信息

0x00000000-0x00040000 : "bootloader"
  0x00040000-0x00060000 : "params"
  0x00060000-0x00260000 : "kernel"
  0x00260000-0x10000000 : "root"

这是内核的分区划分，我们按照内核的分区，也给 u-boot 进行分区。

添加分区，smdk2440.h 中要有一下宏定义：

#define CONFIG_CMD_MTDPARTS
#define CONFIG_MTD_DEVICE
#define CONFIG_MTD_PARTITIONS
加入MTD分区信息：
#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=2440_nand"
#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=2440_nand:256k@0(bootloader)," \
"128k(params)," \
"2M(kernel)," \
"-(root)"

这个内核比较小，因此内核分区只有2M，如果内核比较大的话，在修改就是了。

环境变量的位置确定了，我们需要在smdk2440.h中定义偏移地址

#define CONFIG_ENV_OFFSET0x40000

同时，在smdk2440.h 中定义的 CONFIG_ENV_SIZE 默认为 0x10000 修改为 0x20000

10、剪裁u-boot

我尝试nand启动时，发现启动不了，是因为我们的u-boot有400多K,而我们的 bootloader 只有256k，要么修改分区，要么剪裁u-boot，是它小于256k，如何剪裁，就是修改smdk2440.h宏咯。

在 smdk2440.h 中去掉

  #define CONFIG_CMD_FAT
  #define CONFIG_CMD_EXT2
  #define CONFIG_CMD_UBI
  #define CONFIG_CMD_UBIFS
  #define CONFIG_YAFFS2
  #define CONFIG_RBTREE
  #define CONFIG_USB_OHCI
  #define CONFIG_USB_KEYBOARD
  #define CONFIG_USB_STORAGE
  #define CONFIG_DOS_PARTITION
  #define CONFIG_BOOTP_BOOTFILESIZE
  #define CONFIG_BOOTP_BOOTPATH
  #define CONFIG_BOOTP_GATEWAY
  #define CONFIG_BOOTP_HOSTNAME
  #define CONFIG_CMD_USB
  #define CONFIG_CMD_BSP

make clean

make

编译完你会发现体积大大减小，不到200K

11、烧写测试，不出意外，我们的 nor nand 都能启动了

可以看到，我们的环境变量已经保存在 nandflash 中了，需要注意的是，我们需要使用 mtdparts default 命令将分区信息保存在环境变量中，才可以在命令中像使用变量一样引用分区名字。如果是第一次划分分区，或者擦出了 params 区，记得 mtdparts default 然后 save 一下。

12、修改机器ID

u-boot 在引导内核时，会向内核传递机器ID，机器ID不对，直接无法启动或者导致内核使用了其他单板的初始化函数，那么 u-boot2012 的机器ID 在哪里设置的呢？

board\samsung\smdk2410\smdk2410.c -> board_init

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;

13、个性化修改

如果你想像上边那幅图一样，控制台每一样默认出现“MINI2440 #”该如何设置？

在 smdk2440.h 中，修改宏定义

#define CONFIG_SYS_PROMPT"MIMI2440 # "

14、制作补丁文件

将修改好的u-boot2012文件夹重命名为 u-boot2012.04.1_OK 然后再解压一份源码

制作补丁前先清理生成的文件：

make clean

rm u-boot u-boot.bin u-boot.map u-boot.srec System.map

find -name "*.depend*"|rm -rf

diff -urNu-boot2012.04.1 u-boot2012.04.1_OK u-boot2012.04.1.patch

OK ，整个 u-boot2012 的移植工作至此告一段落~，移植耗时2天，整理博客用了一天半~~醉醉的。

1 0