嵌入式Linux学习：u-boot源码分析（2）--AM335X系列的2014.10版

题外话

    之前那一篇试水了一下，我回过头看一下，觉得还是含水量还是太大了。这个系列的博客的目的应该是让读者看完以后，对armV7 cpu的u-boot有个更加深的了解，也让我把知道的东西都写出来，加深认识，作为后期复习的工具。

源码分析

    之前那一篇讲到了save_omap_boot_params（）函数，该函数位于arch\arm\cpu\armv7\Omap-common\Boot-common.c中。我们这里简单的重复一下其源码：

void save_omap_boot_params(void){u32 rom_params = *((u32 *)OMAP_SRAM_SCRATCH_BOOT_PARAMS);//wlg: look in TRM P4954u8 boot_device;//wlg: u32 dev_desc, dev_data;if ((rom_params <  NON_SECURE_SRAM_START) ||    (rom_params > NON_SECURE_SRAM_END))return;/* * rom_params can be type casted to omap_boot_parameters and * used. But it not correct to assume that romcode structure * encoding would be same as u-boot. So use the defined offsets. */gd->arch.omap_boot_params.omap_bootdevice = boot_device =   *((u8 *)(rom_params + BOOT_DEVICE_OFFSET));//wlg: P4954, offset = 0x8,//wlg: it point to Current Booting Device!the parament will be use to copy ubootgd->arch.omap_boot_params.ch_flags =*((u8 *)(rom_params + CH_FLAGS_OFFSET));if ((boot_device >= MMC_BOOT_DEVICES_START) &&//wlg: boot device list from 0-6,XIP,MMC0,MMC1 and so on    (boot_device <= MMC_BOOT_DEVICES_END)) {#if !defined(CONFIG_AM33XX) && !defined(CONFIG_TI81XX) && /*wlg: skip this */!defined(CONFIG_AM43XX)if ((omap_hw_init_context() ==      OMAP_INIT_CONTEXT_UBOOT_AFTER_SPL)) {gd->arch.omap_boot_params.omap_bootmode =*((u8 *)(rom_params + BOOT_MODE_OFFSET));} else#endif{dev_desc = *((u32 *)(rom_params + DEV_DESC_PTR_OFFSET));//wlg: point to memory device descriptordev_data = *((u32 *)(dev_desc + DEV_DATA_PTR_OFFSET));gd->arch.omap_boot_params.omap_bootmode =*((u32 *)(dev_data + BOOT_MODE_OFFSET));//wlg: record the boot mode into global_data(temp)}}#ifdef CONFIG_DRA7XX/* * We get different values for QSPI_1 and QSPI_4 being used, but * don't actually care about this difference.  Rather than * mangle the later code, if we're coming in as QSPI_4 just * change to the QSPI_1 value. */if (gd->arch.omap_boot_params.omap_bootdevice == 11)gd->arch.omap_boot_params.omap_bootdevice = BOOT_DEVICE_SPI;#endif//wlg: return to s_init() }

    一开始就定义了rom_params，从后面的使用情况来看，其应该保存着某个地址，这个地址上面保存了ROM从某个设备（MMC卡或者SD卡）读取到MLO（SPL）时的一些具体信息，所以关键就有两处：

    1. 这个地址到底是什么？

    2. 这个地址上到底保存了什么东西？

    先回答第一个问题，这个地址到底是什么？通过SI，我们了解到：

    rom_params = *((u32 *)OMAP_SRAM_SCRATCH_BOOT_PARAMS)   （本文档中定义）

        #define OMAP_SRAM_SCRATCH_BOOT_PARAMS (SRAM_SCRATCH_SPACE_ADDR + 0x24)    （arch\arm\include\asm\Omap-common.h中定义）

            #ifdef CONFIG_AM33XX    （arch\....\arch-am335x\Omap.h文档中定义）
            #define NON_SECURE_SRAM_START 0x402F0400
            #define NON_SECURE_SRAM_END 0x40310000
            #define SRAM_SCRATCH_SPACE_ADDR 0x4030B800

    所示实际上，rom_params = *（0x4030B800 + 0x24），也就是说指向了SRAM的摸一个部分。前一篇中有所记录：

    在start.S中的save_boot_params，就是将r0里的数据复制到OMAP_SRAM_SCRATCH_BOOT_PARAMS这个位置，这个位置也就是上面的地址0x4030B800 + 0x24，也就上司说，这段代码的意思就是将在开机加载SPL完成后的r0，赋值给了这段代码里的rom_params 。我们先来看看这个r0是什么。

    在am335x的TRM的4954页中有记录：

    The R0 register points to the Booting Parameters structure which contains various information about the booting execution. Table 26-40 details this structure.

 

    上面的意思就是说，开机完成后，r0里面保存了一个指针，这个指针指向了一个叫做Boot Parament的一堆数据（之所以叫一堆数据，是因为从地址开始offset 0开始到offset 0Ah都分布着boot的参数）：

    00h-03h   一共4个字节 存储着保留数据

    04h-07h  一共4个字节 存储着指针指向存储设备描述符

    08h           共计1个字节，保存着从什么设备加载的SPL或uboot，一般是MMC，UART，SPI，XIP等等

    09h          共计1个字节，保存着boot的原因，无外非是重启或者看门狗时间复位等等

    0Ah         共计1个字节，保留

    所以说复位完成后的r0实际上就是指向了这个boot parament中offset为00h的地址。所以最终，rom_params 就是等于r0，这个数据实际上可以作为指针指向上面的boot parament。

    而0x4030B800 +24h也是个有趣的地址，

    它实际上就是指向了Public RAM中，Download Image区域的结尾和Public stack开始，还记得我们更早之前定义的sp把，实际上这个sp就是处于这个6kB的Public stack中，而现在的OMAP_SRAM_SCRATCH_BOOT_PARAMS=0x4030B800 +24h也是在这个区域内。也就是说，boot复位完成后，r0实际被复制到了该区域暂时保存，直到进入本函数中才重新被利用！

------------------------r0和boot parament以及rom_params 之间的关系介绍完毕-----------------

    回到我们的程序，先对rom_params 进行检查，也就是对boot parament实际所处的位置进行检查，这说明在复位完成后的boot parament数据实际上也被保留在了6kB的Public stack中，但是实际被保存到哪里我目前也不得而知，以后知道了再回过来修改。

    那么接下来就是利用rom_params 这个变量，把boot parament里有效的数据都取出来放置到gd所指向的结构体里（这个结构体的实体放置在.data段中）：

    第一个参数：gd->arch.omap_boot_params.omap_bootdevice，利用rom_params +08h，得到boot设备类型

    第二个参数：gd->arch.omap_boot_params.ch_flags，利用rom_params +0Ah，得到boot原因

    第三个参数：gd->arch.omap_boot_params.omap_bootmode，利用rom_params +04h得到指针指向设备描述符，再两次利用神秘offset+指针得到了boot的方式，这个灯我找准了在来详细的分析；

    只要先记着了，这几个参数在后期拷贝u-boot的image的时候会起到关键作用！

    回到代码，arch/arm/cpu/armv7/am335x/board.c- s_init()

        watchdog_disable();timer_init();set_uart_mux_conf();//wlg: initilize the pin mux as uartsetup_clocks_for_console();uart_soft_reset();

从上往下，依次1. 实现了看门狗的禁用

    2. 计数器的初始化

    3. uart外设的引脚复用

    4. uart的所见复位。

    以上功能都是比较简单暴力的利用am335x的寄存器结构体实现的相应寄存器的配置，就以watchdog_disable();为例

static void watchdog_disable(void){struct wd_timer *wdtimer = (struct wd_timer *)WDT_BASE;writel(0xAAAA, &wdtimer->wdtwspr);while (readl(&wdtimer->wdtwwps) != 0x0);writel(0x5555, &wdtimer->wdtwspr);while (readl(&wdtimer->wdtwwps) != 0x0);}

    看上面的代码，首先是将一个宏定义的数据WDT_BASE强制转换成一个指向wd_timer 结构体的指针，很明显，WDT_BASE一定就是实际指向某个看门狗控制寄存器的地址，我们来验证一下：

    WDT_BASE = 0x44E35000 （在arch-am335x\Hardware-am335x.h中有如下定义）

/* Watchdog Timer */
#define WDT_BASE 0x44E35000

    而通过查看am335x的寄存器地址

    我们得到了0x44E35000 正是指向Watchdog Timer Registers

    再来验证一下wd_timer 这个结构体是怎么定义的

/* Watchdog timer registers */struct wd_timer {unsigned int resv1[4];unsigned int wdtwdsc;/* offset 0x010 */unsigned int wdtwdst;/* offset 0x014 */unsigned int wdtwisr;/* offset 0x018 */unsigned int wdtwier;/* offset 0x01C */unsigned int wdtwwer;/* offset 0x020 */unsigned int wdtwclr;/* offset 0x024 */unsigned int wdtwcrr;/* offset 0x028 */unsigned int wdtwldr;/* offset 0x02C */unsigned int wdtwtgr;/* offset 0x030 */unsigned int wdtwwps;/* offset 0x034 */unsigned int resv2[3];unsigned int wdtwdly;/* offset 0x044 */unsigned int wdtwspr;/* offset 0x048 */unsigned int resv3[1];unsigned int wdtwqeoi;/* offset 0x050 */unsigned int wdtwqstar;/* offset 0x054 */unsigned int wdtwqsta;/* offset 0x058 */unsigned int wdtwqens;/* offset 0x05C */unsigned int wdtwqenc;/* offset 0x060 */unsigned int resv4[39];unsigned int wdt_unfr;/* offset 0x100 */};

    再次通过数据手册，我们得到了

    经过对比，完美的符合。也就是说，接下来的操作writel(0xAAAA, &wdtimer->wdtwspr);实际上就是将am335x芯片上的那个叫做WTD-WSPR这个寄存器修改成0xAAAA，那又是什么意思？我们继续往下看

 

    原来是写入了一个计数器。

    以上介绍了如何用WTD的基地址转换成一个结构体指针后，利用其相应的结构体元素进行读写操作，来实现相应功能的修改。

          

    第三篇继续写，敬请期待。