嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的搭建之：U-Boot移植

1．概念

簡(jiǎn)單地說，Bootloader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段程序，它類似于PC機(jī)中的BIOS程序。通過這段程序，可以完成硬件設(shè)備的初始化，并建立內(nèi)存空間的映射關(guān)系，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的狀態(tài)，為最終加載系統(tǒng)內(nèi)核做好準(zhǔn)備。

通常，Bootloader比較依賴于硬件平臺(tái)，特別是在嵌入式系統(tǒng)中，更為如此。因此，在嵌入式世界里建立一個(gè)通用的Bootloader是一件比較困難的事情。盡管如此，仍然可以對(duì)Bootloader歸納出一些通用的概念來指導(dǎo)面向用戶定制的Bootloader設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

（1）Bootloader所支持的CPU和嵌入式開發(fā)板。

每種不同的CPU體系結(jié)構(gòu)都有不同的Bootloader。有些Bootloader也支持多種體系結(jié)構(gòu)的CPU，如后面要介紹的U-Boot支持ARM、MIPS、PowerPC等眾多體系結(jié)構(gòu)。除了依賴于CPU的體系結(jié)構(gòu)外，Bootloader實(shí)際上也依賴于具體的嵌入式板級(jí)設(shè)備的配置。

（2）Bootloader的存儲(chǔ)位置。

系統(tǒng)加電或復(fù)位后，所有的CPU通常都從某個(gè)由CPU制造商預(yù)先安排的地址上取指令。而基于CPU構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)通常都有某種類型的固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備（比如ROM、EEPROM或Flash等）被映射到這個(gè)預(yù)先安排的地址上。因此在系統(tǒng)加電后，CPU將首先執(zhí)行Bootloader程序。

（3）Bootloader的啟動(dòng)過程分為單階段和多階段兩種。通常多階段的Bootloader能提供更為復(fù)雜的功能，以及更好的可移植性。

（4）Bootloader的操作模式。大多數(shù)Bootloader都包含兩種不同的操作模式：“啟動(dòng)加載”模式和“下載”模式，這種區(qū)別僅對(duì)于開發(fā)人員才有意義。

n 啟動(dòng)加載模式：這種模式也稱為“自主”模式。也就是Bootloader從目標(biāo)機(jī)上的某個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備上將操作系統(tǒng)加載到RAM中運(yùn)行，整個(gè)過程并沒有用戶的介入。這種模式是嵌入式產(chǎn)品發(fā)布時(shí)的通用模式。

n 下載模式：在這種模式下，目標(biāo)機(jī)上的Bootloader將通過串口連接或網(wǎng)絡(luò)連接等通信手段從主機(jī)（Host）下載文件，比如：下載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像等。從主機(jī)下載的文件通常首先被Bootloader保存到目標(biāo)機(jī)的RAM中，然后再被Bootloader寫入到目標(biāo)機(jī)上的Flash類固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備中。Bootloader的這種模式在系統(tǒng)更新時(shí)使用。工作于這種模式下的Bootloader通常都會(huì)向它的終端用戶提供一個(gè)簡(jiǎn)單的命令行接口。

（5）Bootloader與主機(jī)之間進(jìn)行文件傳輸所用的通信設(shè)備及協(xié)議，最常見的情況就是，目標(biāo)機(jī)上的Bootloader通過串口與主機(jī)之間進(jìn)行文件傳輸，傳輸協(xié)議通常是xmodem/?ymodem/zmodem等。但是，串口傳輸?shù)乃俣仁怯邢薜?，因此通過以太網(wǎng)連接并借助TFTP等協(xié)議來下載文件是個(gè)更好的選擇。

2．Bootloader啟動(dòng)流程

Bootloader的啟動(dòng)流程一般分為兩個(gè)階段：stage1和stage2，下面分別對(duì)這兩個(gè)階段進(jìn)行講解。

（1）Bootloader的stage1。

在stage1中Bootloader主要完成以下工作。

n 基本的硬件初始化，包括屏蔽所有的中斷、設(shè)置CPU的速度和時(shí)鐘頻率、RAM初始化、初始化外圍設(shè)備、關(guān)閉CPU內(nèi)部指令和數(shù)據(jù)cache等。

n 為加載stage2準(zhǔn)備RAM空間，通常為了獲得更快的執(zhí)行速度，通常把stage2加載到RAM空間中來執(zhí)行，因此必須為加載Bootloader的stage2準(zhǔn)備好一段可用的RAM空間。

n 復(fù)制stage2到RAM中，在這里要確定兩點(diǎn)：①stage2的可執(zhí)行映像在固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的存放起始地址和終止地址；②RAM空間的起始地址。

n 設(shè)置堆棧指針sp，這是為執(zhí)行stage2的C語言代碼做好準(zhǔn)備。

（2）Bootloader的stage2。

在stage2中Bootloader主要完成以下工作。

n 用匯編語言跳轉(zhuǎn)到main入口函數(shù)。

由于stage2的代碼通常用C語言來實(shí)現(xiàn)，目的是實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能和取得更好的代碼可讀性和可移植性。但是與普通C語言應(yīng)用程序不同的是，在編譯和鏈接Bootloader這樣的程序時(shí)，不能使用glibc庫中的任何支持函數(shù)。

n 初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備，包括初始化串口、初始化計(jì)時(shí)器等。在初始化這些設(shè)備之前可以輸出一些打印信息。

n 檢測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)存映射，所謂內(nèi)存映射就是指在整個(gè)4GB物理地址空間中指出哪些地址范圍被分配用來尋址系統(tǒng)的內(nèi)存。

n 加載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像，這里包括規(guī)劃內(nèi)存占用的布局和從Flash上復(fù)制數(shù)據(jù)。

n 設(shè)置內(nèi)核的啟動(dòng)參數(shù)。

5.2.2??U-Boot概述

1．U-Boot簡(jiǎn)介

U-Boot（UniversalBootloader）是遵循GPL條款的開放源碼項(xiàng)目。它是從FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步發(fā)展演化而來。其源碼目錄、編譯形式與Linux內(nèi)核很相似，事實(shí)上，不少U-Boot源碼就是相應(yīng)的Linux內(nèi)核源程序的簡(jiǎn)化，尤其是一些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，這從U-Boot源碼的注釋中能體現(xiàn)這一點(diǎn)。但是U-Boot不僅僅支持嵌入式Linux系統(tǒng)的引導(dǎo)，而且還支持NetBSD、VxWorks、QNX、RTEMS、ARTOS、LynxOS等嵌入式操作系統(tǒng)。其目前要支持的目標(biāo)操作系統(tǒng)是OpenBSD、NetBSD、FreeBSD、4.4BSD、Linux、SVR4、Esix、Solaris、Irix、SCO、Dell、NCR、VxWorks、LynxOS、pSOS、QNX、RTEMS、ARTOS。這是U-Boot中Universal的一層含義，另外一層含義則是U-Boot除了支持PowerPC系列的處理器外，還能支持MIPS、x86、ARM、NIOS、XScale等諸多常用系列的處理器。這兩個(gè)特點(diǎn)正是U-Boot項(xiàng)目的開發(fā)目標(biāo)，即支持盡可能多的嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)。就目前為止，U-Boot對(duì)PowerPC系列處理器支持最為豐富，對(duì)Linux的支持最完善。

2．U-Boot特點(diǎn)

U-Boot的特點(diǎn)如下。

n 開放源碼；

n 支持多種嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核，如Linux、NetBSD、VxWorks、QNX、RTEMS、ARTOS、LynxOS；

n 支持多個(gè)處理器系列，如PowerPC、ARM、x86、MIPS、XScale；

n 較高的可靠性和穩(wěn)定性；

n 高度靈活的功能設(shè)置，適合U-Boot調(diào)試、操作系統(tǒng)不同引導(dǎo)要求和產(chǎn)品發(fā)布等；

n 豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)源碼，如串口、以太網(wǎng)、SDRAM、Flash、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、鍵盤等；

n 較為豐富的開發(fā)調(diào)試文檔與強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持。

3．U-Boot主要功能

U-Boot可支持的主要功能列表。

n 系統(tǒng)引導(dǎo)：支持NFS掛載、RAMDISK（壓縮或非壓縮）形式的根文件系統(tǒng)。支持NFS掛載，并從Flash中引導(dǎo)壓縮或非壓縮系統(tǒng)內(nèi)核。

n 基本輔助功能：強(qiáng)大的操作系統(tǒng)接口功能；可靈活設(shè)置、傳遞多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)給操作系統(tǒng)，適合系統(tǒng)在不同開發(fā)階段的調(diào)試要求與產(chǎn)品發(fā)布，尤其對(duì)Linux支持最為強(qiáng)勁；支持目標(biāo)板環(huán)境參數(shù)多種存儲(chǔ)方式，如Flash、NVRAM、EEPROM；CRC32校驗(yàn)，可校驗(yàn)Flash中內(nèi)核、RAMDISK映像文件是否完好。

n 設(shè)備驅(qū)動(dòng)：串口、SDRAM、Flash、以太網(wǎng)、LCD、NVRAM、EEPROM、鍵盤、USB、PCMCIA、PCI、RTC等驅(qū)動(dòng)支持。

n 上電自檢功能：SDRAM、Flash大小自動(dòng)檢測(cè)；SDRAM故障檢測(cè)；CPU型號(hào)。

n 特殊功能：XIP內(nèi)核引導(dǎo)。

5.2.3??U-Boot源碼導(dǎo)讀

1．U-Boot源碼結(jié)構(gòu)

U-Boot源碼結(jié)構(gòu)如圖5.27所示。

圖5.27??U-Boot源碼結(jié)構(gòu)

n board：和一些已有開發(fā)板有關(guān)的代碼，比如makefile和U-Boot.lds等都和具體開發(fā)板的硬件和地址分配有關(guān)。

n common：與體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的代碼，用來實(shí)現(xiàn)各種命令的C程序。

n cpu：包含CPU相關(guān)代碼，其中的子目錄都是以U-BOOT所支持的CPU為名，比如有子目錄arm926ejs、mips、mpc8260和nios等，每個(gè)特定的子目錄中都包括cpu.c和interrupt.c，start.S等。其中cpu.c初始化CPU、設(shè)置指令Cache和數(shù)據(jù)Cache等；interrupt.c設(shè)置系統(tǒng)的各種中斷和異常，比如快速中斷、開關(guān)中斷、時(shí)鐘中斷、軟件中斷、預(yù)取中止和未定義指令等；匯編代碼文件start.S是U-BOOT啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的第一個(gè)文件，它主要是設(shè)置系統(tǒng)堆棧和工作方式，為進(jìn)入C程序奠定基礎(chǔ)。

n disk：disk驅(qū)動(dòng)的分區(qū)相關(guān)代碼。

n doc：文檔。

n drivers：通用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，比如各種網(wǎng)卡、支持CFI的Flash、串口和USB總線等。

n fs：支持文件系統(tǒng)的文件，U-BOOT現(xiàn)在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs等。

n include：頭文件，還有對(duì)各種硬件平臺(tái)支持的匯編文件，系統(tǒng)的配置文件和對(duì)文件系統(tǒng)支持的文件。

n net：與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的代碼，BOOTP協(xié)議、TFTP協(xié)議、RARP協(xié)議和NFS文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

n lib_arm：與ARM體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的代碼。

n tools：創(chuàng)建S-Record格式文件和U-BOOT?images的工具。

2．U-Boot重要代碼

（1）cpu/arm920t/start.S

這是U-Boot的起始位置。在這個(gè)文件中設(shè)置了處理器的狀態(tài)、初始化中斷向量和內(nèi)存時(shí)序等，從Flash中跳轉(zhuǎn)到定位好的內(nèi)存位置執(zhí)行。

.globl_start?（起始位置：中斷向量設(shè)置）

_start:?????b?????????reset

ldr????pc,?_undefined_instruction

ldr????pc,?_software_interrupt

ldr????pc,?_prefetch_abort

ldr????pc,?_data_abort

ldr????pc,?_not_used

ldr????pc,?_irq

ldr????pc,?_fiq

_undefined_instruction:???.word?undefined_instruction

_software_interrupt:???.word?software_interrupt

_prefetch_abort:???.word?prefetch_abort

_data_abort:???????.word?data_abort

_not_used:??????.word?not_used

_irq:????????????.word?irq

_fiq:????????????.word?fiq

_TEXT_BASE:?（代碼段起始位置）

.word???TEXT_BASE

.globl?_armboot_start

_armboot_start:

.word?_start

/*

*?These?are?defined?in?the?board-specific?linker?script.

*/

.globl?_bss_start?（BSS段起始位置）

_bss_start:

.word?__bss_start

.globl?_bss_end

_bss_end:

.word?_end

reset:?（執(zhí)行入口）

/*

*?set?the?cpu?to?SVC32?mode;使處理器進(jìn)入特權(quán)模式

*/

mrs????r0,cpsr

bic????r0,r0,#0x1f

orr????r0,r0,#0xd3

msr????cpsr,r0

relocate:????（代碼的重置）???????????/*?relocate?U-Boot?to?RAM?????*/

adr????r0,?_start??????/*?r0?<-?current?position?of?code???*/

ldr????r1,?_TEXT_BASE??????/*?test?if?we?run?from?flash?or?RAM?*/

cmp?????r0,?r1??????????????????/*?don't?reloc?during?debug?????????*/

beq?????stack_setup

ldr????r2,?_armboot_start

ldr????r3,?_bss_start

sub????r2,?r3,?r2?????/*?r2?<-?size?of?armboot????????????*/

add????r2,?r0,?r2?????/*?r2?<-?source?end?address?????????*/

copy_loop:?（拷貝過程）

ldmia?r0!,?{r3-r10}??????/*?copy?from?source?address?[r0]????*/

stmia?r1!,?{r3-r10}??????/*?copy?to???target?address?[r1]????*/

cmp???r0,?r2???????????/*?until?source?end?addreee?[r2]????*/

ble???copy_loop

/*?Set?up?the?stack；設(shè)置堆棧??*/

stack_setup:

ldr???r0,?_TEXT_BASE??????/*?upper?128?KiB:?relocated?uboot???*/

sub???r0,?r0,?#CFG_MALLOC_LEN????/*?malloc?area??????????????????????*/

sub???r0,?r0,?#CFG_GBL_DATA_SIZE?/*?bdinfo????????????????????????*/

clear_bss:?（清空BSS段）

ldr????r0,?_bss_start?????/*?find?start?of?bss?segment????????*/

ldr????r1,?_bss_end????????/*?stop?here????????????????????????*/

mov?????r2,?#0x00000000?????/*?clear????????????????????????????*/

clbss_l:str????r2,?[r0]????????/*?clear?loop...????????????????????*/

add???r0,?r0,?#4

cmp???r0,?r1

bne???clbss_l

ldr???pc,?_start_armboot

_start_armboot:?????.word?start_armboot

（2）interrupts.c

這個(gè)文件是處理中斷的，如打開和關(guān)閉中斷等。

#ifdef?CONFIG_USE_IRQ

/*?enable?IRQ?interrupts；中斷使能函數(shù)?*/

void?enable_interrupts?(void)

{

unsigned?long?temp;

__asm__?__volatile__("mrs?%0,?cpsr "

"bic?%0,?%0,?#0x80 "

"msr?cpsr_c,?%0"

:?"=r"?(temp)

:

:?"memory");

}

/*

*?disable?IRQ/FIQ?interrupts；中斷屏蔽函數(shù)

*?returns?true?if?interrupts?had?been?enabled?before?we?disabled?them

*/

int?disable_interrupts?(void)

{

unsigned?long?old,temp;

__asm__?__volatile__("mrs?%0,?cpsr "

"orr?%1,?%0,?#0xc0 "

"msr?cpsr_c,?%1"

:?"=r"?(old),?"=r"?(temp)

:

:?"memory");

return?(old?&?0x80)?==?0;

}

#endif

void?show_regs?(struct?pt_regs?*regs)

{

unsigned?long?flags;

const?char?*processor_modes[]?=?{

"USER_26",?"FIQ_26",??"IRQ_26",??"SVC_26",

"UK4_26",??"UK5_26",??"UK6_26",??"UK7_26",

"UK8_26",??"UK9_26",??"UK10_26",?"UK11_26",

"UK12_26",?"UK13_26",?"UK14_26",?"UK15_26",

"USER_32",?"FIQ_32",??"IRQ_32",??"SVC_32",

"UK4_32",??"UK5_32",??"UK6_32",???"ABT_32",

"UK8_32",??"UK9_32",??"UK10_32",?"UND_32",

"UK12_32",?"UK13_32",?"UK14_32",?"SYS_32",

};

…

}

/*?在U-Boot啟動(dòng)模式下，在原則上要禁止中斷處理，所以如果發(fā)生中斷，當(dāng)作出錯(cuò)處理?*/

void?do_fiq?(struct?pt_regs?*pt_regs)

{

printf?("fast?interrupt?request ");

show_regs?(pt_regs);

bad_mode?();

}

void?do_irq?(struct?pt_regs?*pt_regs)

{

printf?("interrupt?request ");

show_regs?(pt_regs);

bad_mode?();

}

（3）cpu.c

這個(gè)文件是對(duì)處理器進(jìn)行操作，如下所示：

int?cpu_init?(void)

{

/*

*?setup?up?stacks?if?necessary；設(shè)置需要的堆棧

*/

#ifdef?CONFIG_USE_IRQ

DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;

IRQ_STACK_START=_armboot_start?-?CFG_MALLOC_LEN?-?CFG_GBL_DATA_SIZE?-?4;

FIQ_STACK_START?=?IRQ_STACK_START?-?CONFIG_STACKSIZE_IRQ;

#endif

return?0;

}

int?cleanup_before_linux?(void)?/*?準(zhǔn)備加載linux?*/

{

/*

*?this?function?is?called?just?before?we?call?linux

*?it?prepares?the?processor?for?linux

*

*?we?turn?off?caches?etc?...

*/

unsigned?long?i;

disable_interrupts?();

/*?turn?off?I/D-cache：關(guān)閉cache?*/

asm?("mrc?p15,?0,?%0,?c1,?c0,?0":"=r"?(i));

i?&=?~(C1_DC?|?C1_IC);

asm?("mcr?p15,?0,?%0,?c1,?c0,?0":?:"r"?(i));

/*?flush?I/D-cache?*/

i?=?0;

asm?("mcr?p15,?0,?%0,?c7,?c7,?0":?:"r"?(i));

return?(0);

}

OUTPUT_ARCH(arm)

ENTRY(_start)

SECTIONS

{

.?=?0x00000000;

.?=?ALIGN(4);

.text??????:

{

cpu/arm920t/start.o?(.text)

*(.text)

}

.?=?ALIGN(4);

.rodata?:?{?*(.rodata)?}

.?=?ALIGN(4);

.data?:?{?*(.data)?}

.?=?ALIGN(4);

.got?:?{?*(.got)?}

__u_boot_cmd_start?=?.;

.u_boot_cmd?:?{?*(.u_boot_cmd)?}

__u_boot_cmd_end?=?.;

.?=?ALIGN(4);

__bss_start?=?.;

.bss?:?{?*(.bss)?}

_end?=?.;

}

（4）memsetup.S

這個(gè)文件是用于配置開發(fā)板參數(shù)的，如下所示：

/*?memsetup.c?*/

/*?memory?control?configuration?*/

/*?make?r0?relative?the?current?location?so?that?it?*/

/*?reads?SMRDATA?out?of?FLASH?rather?than?memory?!?*/

ldr?????r0,?=SMRDATA

ldr?r1,?_TEXT_BASE

sub?r0,?r0,?r1

ldr?r1,?=BWSCON /*?Bus?Width?Status?Controller?*/

add?????r2,?r0,?#52

0:

ldr?????r3,?[r0],?#4

str?????r3,?[r1],?#4

cmp?????r2,?r0

bne?????0b

/*?everything?is?fine?now?*/

mov?pc,?lr

.ltorg

5.2.4??U-Boot移植主要步驟

（1）建立自己的開發(fā)板類型。

閱讀makefile文件，在makefile文件中添加兩行，如下所示：

fs2410_config:?unconfig?

@./mkconfig?＄(@:_config=)?arm?arm920t?fs2410

其中“arm”為表示處理器體系結(jié)構(gòu)的種類，“arm920t”表示處理器體系結(jié)構(gòu)的名稱，“fs2410”為主板名稱。

在board目錄中建立fs2410目錄，并將smdk2410目錄中的內(nèi)容（cp?–a?smdk2410/*??fs2410）復(fù)制到該目錄中。

n 在include/configs/目錄下將smdk2410.h復(fù)制到（cp?smdk2410.h?fs2410.h）。

n 修改ARM編譯器的目錄名及前綴（都要改成以“fs2410”開頭）。

n 完成之后，可以測(cè)試配置。

$?make?fs2410_config;make

（2）修改程序鏈接地址。

在board/s3c2410中有一個(gè)config.mk文件，它是用于設(shè)置程序鏈接的起始地址，因?yàn)闀?huì)在U-Boot中增加功能，所以留下6MB的空間，修改33F80000為33A00000。

為了以后能用U-Boot的“go”命令執(zhí)行修改過的用loadb或tftp下載的U-Boot，需要在board/?s3c2410的memsetup.S中標(biāo)記符”0:”上加入5句：

mov?r3,?pc

ldr?r4,?=0x3FFF0000

and?r3,?r3,?r4?（以上3句得到實(shí)際代碼啟動(dòng)的內(nèi)存地址）

aad?r0,?r0,?r3?（用go命令調(diào)試u-boot時(shí)，啟動(dòng)地址在RAM）

add?r2,?r2,?r3?（把初始化內(nèi)存信息的地址，加上實(shí)際啟動(dòng)地址）

（3）將中斷禁止的部分應(yīng)該改為如下所示（/cpu/arm920t/start.S）：

#?if?defined(CONFIG_S3C2410)

ldr????r1,?=0x7ff??

ldr????r0,?=INTSUBMSK

str????r1,?[r0]

#?endif

（4）因?yàn)樵趂s2410開發(fā)板啟動(dòng)時(shí)是直接從Nand?Flash加載代碼，所以啟動(dòng)代碼應(yīng)該改成如下所示（/cpu/arm920t/start.S）：

#ifdef?CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT???@START

@?reset?NAND

mov?r1,?#NAND_CTL_BASE

ldr???r2,?=0xf830???????????@?initial?value

str???r2,?[r1,?#oNFCONF]

ldr???r2,?[r1,?#oNFCONF]

bic??r2,?r2,?#0x800??????????????@?enable?chip

str???r2,?[r1,?#oNFCONF]

mov?r2,?#0xff?????????@?RESET?command

strb?r2,?[r1,?#oNFCMD]

mov?r3,?#0???????????????????@?wait

nand1:??

add??r3,?r3,?#0x1

cmp?r3,?#0xa

blt???nand1

nand2:

ldr???r2,?[r1,?#oNFSTAT]??????@?wait?ready

tst????r2,?#0x1

beq??nand2

ldr???r2,?[r1,?#oNFCONF]

orr??r2,?r2,?#0x800??????????????@?disable?chip

str???r2,?[r1,?#oNFCONF]

@?get?read?to?call?C?functions?(for?nand_read())

ldr???sp,?DW_STACK_START???????@?setup?stack?pointer

mov?fp,?#0????????????????????@?no?previous?frame,?so?fp=0

@?copy?U-Boot?to?RAM

ldr???r0,?=TEXT_BASE

mov?????r1,?#0x0

mov?r2,?#0x20000

bl????nand_read_ll

tst????r0,?#0x0

beq??ok_nand_read

bad_nand_read:

loop2:????b?????loop2??????????@?infinite?loop

ok_nand_read:

@?verify

mov?r0,?#0

ldr???r1,?=TEXT_BASE

mov?r2,?#0x400?????@?4?bytes?*?1024?=?4K-bytes

go_next:

ldr???r3,?[r0],?#4

ldr???r4,?[r1],?#4

teq???r3,?r4

bne??notmatch

subs?r2,?r2,?#4

beq??stack_setup

bne??go_next

notmatch:

loop3:?????b?????loop3?????????@?infinite?loop

#endif?@?CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT??@END

在?“?_start_armboot:????.word?start_armboot??”?后加入：

.align?????2

DW_STACK_START:??.word??STACK_BASE+STACK_SIZE-4

（5）修改內(nèi)存配置（board/fs2410/lowlevel_init.S）。

#define?BWSCON?????0x48000000

#define?PLD_BASE???0x2C000000

#define?SDRAM_REG??0x2C000106

/*?BWSCON?*/

#define?DW8 ?????????????(0x0)

#define?DW16????????????(0x1)

#define?DW32????????????(0x2)

#define?WAIT????????????(0x1<<2)

#define?UBLB????????????(0x1<<3)

/*?BANKSIZE?*/

#define?BURST_EN????????(0x1<<7)

#define?B1_BWSCON??????(DW16?+?WAIT)

#define?B2_BWSCON??????(DW32)

#define?B3_BWSCON??????(DW32)

#define?B4_BWSCON??????(DW16?+?WAIT?+?UBLB)

#define?B5_BWSCON??????(DW8?+?UBLB)

#define?B6_BWSCON??????(DW32)

#define?B7_BWSCON??????(DW32)

/*?BANK0CON?*/

#define?B0_Tacs?????????????0x0?/*??0clk?*/

#define?B0_Tcos?????????????0x1?/*??1clk?*/

#define?B0_Tacc?????????????0x7?/*??14clk?*/

#define?B0_Tcoh?????????????0x0?/*??0clk?*/

#define?B0_Tah???????0x0???/*??0clk?*/

#define?B0_Tacp????????????0x0?????/*?page?mode?is?not?used?*/

#define?B0_PMC??????????0x0?/*?page?mode?disabled?*/

/*?BANK1CON?*/

#define?B1_Tacs?????????????0x0?/*??0clk?*/

#define?B1_Tcos?????????????0x1?/*??1clk?*/

#define?B1_Tacc?????????????0x7?/*??14clk?*/

#define?B1_Tcoh?????????????0x0?/*??0clk?*/

#define?B1_Tah??????????0x0?/*??0clk?*/

#define?B1_Tacp????????????0x0?????/*?page?mode?is?not?used?*/

#define?B1_PMC??????????0x0?/*?page?mode?disabled?*/

……

/*?REFRESH?parameter?*/

#define?REFEN???????????0x1?/*?Refresh?enable?*/

#define?TREFMD??????????0x0?/*?CBR(CAS?before?RAS)/Auto?refresh?*/

#define?Trp?????????0x0?/*?2clk?*/

#define?Trc?????????0x3?/*?7clk?*/

#define?Tchr????????????0x2?/*?3clk?*/

#define?REFCNT???????????1113?/*period=15.6us,HCLK=60Mhz,?(2048+1-15.6*60)?*/

......

.word?((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN))

.word?((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN))

.word?((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)

.word?0x32?

.word?0x30

.word?0x30

（6）加入Nand?Flash讀函數(shù)（創(chuàng)建board/fs2410/nand_read.c文件）。

#include??

#define?__REGb(x)?(*(volatile?unsigned?char?*)(x))

#define?__REGi(x)?(*(volatile?unsigned?int?*)(x))

#define?NF_BASE??0x4e000000

#define?NFCONF??__REGi(NF_BASE?+?0x0)

#define?NFCMD??__REGb(NF_BASE?+?0x4)

#define?NFADDR??__REGb(NF_BASE?+?0x8)

#define?NFDATA??__REGb(NF_BASE?+?0xc)

#define?NFSTAT??__REGb(NF_BASE?+?0x10)

#define?BUSY?1

inline?void?wait_idle(void)?

{

Int?i;

while(!(NFSTAT?&?BUSY))

{

for?(i?=?0;?i?

}

}

/*?low?level?nand?read?function?*/

int?nand_read_ll(unsigned?char?*buf,?unsigned?long?start_addr,?int?size)

{

int?i,?j;

if?((start_addr?&?NAND_BLOCK_MASK)?||?(size?&?NAND_BLOCK_MASK))?

{

return?-1;?/*?invalid?alignment?*/

}

/*?chip?Enable?*/

NFCONF?&=?~0x800;

for?(i?=?0;?i?

for?(i?=?start_addr;?i?

{

/*?READ0?*/

NFCMD?=?0;

/*?Write?Address?*/

NFADDR?=?i?&?0xff;

NFADDR?=?(i?>>?9)?&?0xff;

NFADDR?=?(i?>>?17)?&?0xff;

NFADDR?=?(i?>>?25)?&?0xff;

wait_idle();

for?(j?=?0;?j?

{

*buf?=?(NFDATA?&?0xff);

buf++;

}

}

/*?chip?Disable?*/

NFCONF?|=?0x800;?/*?chip?disable?*/

return?0;

}

修改board/fs2410/makefile文件，以增加nand_read()函數(shù)。

OBJS?:=?fs2410.o??flash.o??nand_read.o

（7）加入Nand?Flash的初始化函數(shù)（board/fs2410/fs2410.c）。

#if?(CONFIG_COMMANDS?&?CFG_CMD_NAND)

typedef?enum?

{

NFCE_LOW,

NFCE_HIGH

}?NFCE_STATE;

static?inline?void?NF_Conf(u16?conf)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

nand->NFCONF?=?conf;

}

static?inline?void?NF_Cmd(u8?cmd)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

nand->NFCMD?=?cmd;

}

static?inline?void?NF_CmdW(u8?cmd)

{

NF_Cmd(cmd);

udelay(1);

}

static?inline?void?NF_Addr(u8?addr)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

nand->NFADDR?=?addr;

}

static?inline?void?NF_SetCE(NFCE_STATE?s)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

switch?(s)?

{

case?NFCE_LOW:

nand->NFCONF?&=?~(1<<11);

break;

case?NFCE_HIGH:

nand->NFCONF?|=?(1<<11);

break;

}

}

static?inline?void?NF_WaitRB(void)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

while?(!(nand->NFSTAT?&?(1<<0)));

}

static?inline?void?NF_Write(u8?data)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

nand->NFDATA?=?data;

}

static?inline?u8?NF_Read(void)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

return(nand->NFDATA);

}

static?inline?void?NF_Init_ECC(void)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

nand->NFCONF?|=?(1<<12);

}

static?inline?u32?NF_Read_ECC(void)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

return(nand->NFECC);

}

#endif

/*

*?NAND?flash?initialization.

*/

#if?(CONFIG_COMMANDS?&?CFG_CMD_NAND)

extern?ulong?nand_probe(ulong?physadr);

static?inline?void?NF_Reset(void)

{

int?i;

NF_SetCE(NFCE_LOW);

NF_Cmd(0xFF);?/*?reset?command?*/

for?(i?=?0;?i?

NF_WaitRB();?/*?wait?200~500us;?*/

NF_SetCE(NFCE_HIGH);

}

static?inline?void?NF_Init(void)

{

#define?TACLS?0

#define?TWRPH0?4

#define?TWRPH1?2

NF_Conf((1<<15)|(0<<14)|(0<<13)|(1<<12)

|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0));

/*?1?1?1?1,?1?xxx,?r?xxx,?r?xxx?*/

/*?En?512B?4step?ECCR?nFCE=H?tACLS?tWRPH0?tWRPH1?*/

NF_Reset();

}

void?nand_init(void)

{

S3C2410_NAND?*?const?nand?=?S3C2410_GetBase_NAND();

NF_Init();

#ifdef?DEBUG

printf("NAND?flash?probing?at?0x%.8lX ",?(ulong)nand);

#endif

printf?("%4lu?MB ",?nand_probe((ulong)nand)?>>?20);

}

#endif

（8）修改GPIO配置（board/fs2410/fs2410.c）。

/*?set?up?the?I/O?ports?*/

gpio->GPACON?=?0x007FFFFF;

gpio->GPBCON?=?0x002AAAAA;

gpio->GPBUP?=?0x000002BF;

gpio->GPCCON?=?0xAAAAAAAA;

gpio->GPCUP?=?0x0000FFFF;

gpio->GPDCON?=?0xAAAAAAAA;

gpio->GPDUP?=?0x0000FFFF;

gpio->GPECON?=?0xAAAAAAAA;

gpio->GPEUP?=?0x000037F7;

gpio->GPFCON?=?0x00000000;

gpio->GPFUP?=?0x00000000;

gpio->GPGCON?=?0xFFEAFF5A;

gpio->GPGUP?=?0x0000F0DC;

gpio->GPHCON?=?0x0018AAAA;

gpio->GPHDAT?=?0x000001FF;

gpio->GPHUP?=?0x00000656

（9）提供nand?flash相關(guān)宏定義（include/configs/fs2410.h），具體參考源碼。

（10）加入Nand?Flash設(shè)備（include/linux/mtd/nand_ids.h）

static?struct?nand_flash_dev?nand_flash_ids[]?=?

{

......

{"Samsung?KM29N16000",NAND_MFR_SAMSUNG,?0x64,?21,?1,?2,?0x1000,?0},?

{"Samsung?K9F1208U0M",??NAND_MFR_SAMSUNG,?0x76,?26,?0,?3,?0x4000,?0},

{"Samsung?unknown?4Mb",?NAND_MFR_SAMSUNG,?0x6b,?22,?0,?2,?0x2000,?0},

......?

{NULL,}

};

（11）設(shè)置Nand?Flash環(huán)境（common/env_nand.c）

int?nand_legacy_rw?(struct?nand_chip*?nand,?int?cmd,

size_t?start,?size_t?len,

size_t?*?retlen,?u_char?*?buf);

extern?struct?nand_chip?nand_dev_desc[CFG_MAX_NAND_DEVICE];

extern?int?nand_legacy_erase(struct?nand_chip?*nand,?

size_t?ofs,?size_t?len,?int?clean);

/*?info?for?NAND?chips,?defined?in?drivers/nand/nand.c?*/

extern?nand_info_t?nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE];

......

#else?/*?!?CFG_ENV_OFFSET_REDUND?*/

int?saveenv(void)

{

ulong?total;

int?ret?=?0;

puts?("Erasing?Nand...");

if?(nand_legacy_erase(nand_dev_desc?+?0,?

CFG_ENV_OFFSET,?CFG_ENV_SIZE,?0))

{

return?1;

}

puts?("Writing?to?Nand...?");

total?=?CFG_ENV_SIZE;

ret?=?nand_legacy_rw(nand_dev_desc?+?0,?0x00?|?0x02,?CFG_ENV_OFFSET,?

CFG_ENV_SIZE,?&total,?(u_char*)env_ptr);

if?(ret?||?total?!=?CFG_ENV_SIZE)

{

return?1;

}

puts?("done ");

return?ret;

......

#else?/*?!?CFG_ENV_OFFSET_REDUND?*/

void?env_relocate_spec?(void)

{

#if?!defined(ENV_IS_EMBEDDED)

ulong?total;

int?ret;

total?=?CFG_ENV_SIZE;

ret?=?nand_legacy_rw(nand_dev_desc?+?0,?0x01?|?0x02,?CFG_ENV_OFFSET,?

CFG_ENV_SIZE,?&total,?(u_char*)env_ptr);

?