移植最新u-boot（裁剪和修改默认参数）

 【参考】韦东山 教学笔记

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最简单的bootloader的编写步骤：

1. 初始化硬件：关看门狗、设置时钟、设置SDRAM、初始化NAND FLASH
2. 如果bootloader比较大，要把它重定位到SDRAM
3. 把内核从NAND FLASH读到SDRAM
4. 设置"要传给内核的参数"
5. 跳转执行内核

改进：
1. 提高CPU频率, 200MHZ ==> 400MHZ
2. 启动ICACHE

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 具体步骤如下：

1、下载、建立source insight工程、编译、烧写、如果无运行分析原因
　　tar xjf u-boot-2012.04.01.tar.bz2
　　cd u-boot-2012.04.01
　　make smdk2410_config
　　make

2. 分析u-boot: 通过链接命令分析组成文件、阅读代码分析启动过程

　　a. 初始化硬件：关看门狗、设置时钟、设置SDRAM、初始化NAND FLASH
　　b. 如果bootloader比较大，要把它重定位到SDRAM
　　c. 把内核从NAND FLASH读到SDRAM
　　d. 设置"要传给内核的参数"
　　e. 跳转执行内核

2.1 set the cpu to SVC32 mode
2.2 turn off the watchdog
2.3 mask all IRQs by setting all bits in the INTMR
2.4 设置时钟比例
2.5 设置内存控制器
2.6 设置栈，调用C函数board_init_f
2.7 调用函数数组init_sequence里的各个函数
2.7.1 board_early_init_f : 设置系统时钟、设置GPIO
......
2.8 重定位代码:
2.8.1 从NOR FLASH把代码复制到SDRAM
2.8.2 程序的链接地址是0，访问全局变量、静态变量、调用函数时是使"基于0地址编译得到的地址"
现在把程序复制到了SDRAM
需要修改代码，把"基于0地址编译得到的地址"改为新地址
2.8.3 程序里有些地址在链接时不能确定，要到运行前才能确定：fixabs
2.9 clear_bss
2.10 调用C函数board_init_r：第2阶段的代码

 

可以修改配置定义CONFIG_S3C2440

3. 修改U-BOOT代码
3.1 建一个单板
　　cd board/samsung/
　　cp smdk2410 smdk2440 -rf
　　cd ../../include/configs/
　　cp smdk2410.h smdk2440.h
修改boards.cfg:
仿照
　　smdk2410 arm arm920t - samsung s3c24x0
添加：
　　smdk2440 arm arm920t - samsung s3c24x0

3.2 烧写看结果
3.3 调试：
a. 阅读代码发现不足：UBOOT里先以60MHZ的时钟计算参数来设置内存控制器，但是MPLL还未设置
处理措施: 把MPLL的设置放到start.S里，取消board_early_init_f里对MPLL的设置

编译出来的uboot非常大，可以先烧写主光盘里的u-boot.bin到nor，然后用这个uboot来烧写新的uboot

3.4 乱码，查看串口波特率的设置，发现在get_HCLK里没有定义CONFIG_S3C2440
处理措施：include/configs/smdk2440.h: 去掉CONFIG_S3C2410
　　#define CONFIG_S3C2440
　　//#define CONFIG_CMD_NAND
3.5 修改UBOOT支持NAND启动
原来的代码在链接时加了"-pie"选项, 使得u-boot.bin里多了"*(.rel*)", "*(.dynsym)"
使得程序非常大，不利于从NAND启动(重定位之前的启动代码应该少于4K)
3.5.1 去掉 "-pie"选项
　　arch/arm/config.mk:75:LDFLAGS_u-boot += -pie 去掉这行

3.5.2 参考"毕业班第1课"的start.S, init.c来修改代码
把init.c放入board/samsung/smdk2440目录, 修改Makefile
修改CONFIG_SYS_TEXT_BASE为0x33f80000
修改start.S
3.5.3 修改board_init_f, 把relocate_code去掉
3.5.4 修改链接脚本: 把start.S, init.c, lowlevel.S等文件放在最前面
　　./arch/arm/cpu/u-boot.lds：

　　board/samsung/smdk2440/libsmdk2440.o

3.6 修改UBOOT支持NOR FLASH
　　drivers\mtd\jedec_flash.c 加上新的型号
　　#define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT (128)

修复了重定时留下来的BUG：SP要重新设置

3.7 修改UBOOT支持NAND FLASH
修改：include/configs/smdk2440.h: #define CONFIG_CMD_NAND

把drivers\mtd\nand\s3c2410_nand.c复制为s3c2440_nand.c

分析过程：
　　nand_init
　　nand_init_chip
　　board_nand_init
　　设置nand_chip结构体, 提供底层的操作函数
　　nand_scan
　　nand_scan_ident
　　nand_set_defaults
　　chip->select_chip = nand_select_chip;
　　chip->cmdfunc = nand_command;
　　chip->read_byte = busw ? nand_read_byte16 : nand_read_byte;

　　nand_get_flash_type
　　chip->select_chip
　　chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1);
　　nand_command() // 即可以用来发命令，也可以用来发列地址(页内地址)、行地址(哪一页)
　　chip->cmd_ctrl
　　s3c2440_hwcontrol

　　chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);
　　*maf_id = chip->read_byte(mtd);
　　*dev_id = chip->read_byte(mtd);

3.8 修改UBOOT支持DM9000网卡
　　eth_initialize
　　board_eth_init
　　cs8900_initialize

　　*** ERROR: `ethaddr' not set
　　set ipaddr 192.168.1.17
　　set ethaddr 00:0c:29:4d:e4:f4
　　set serverip 192.168.1.3

 

4. 易用性修裁剪及制作补丁

内核打印出来的分区信息
　　0x00000000-0x00040000 : "bootloader"
　　0x00040000-0x00060000 : "params"
　　0x00060000-0x00260000 : "kernel"
　　0x00260000-0x10000000 : "root"

　　nand erase 60000 200000
　　nand write 30000000 60000 200000

　　tftp 30000000 uImage
　　nand erase.part kernel
　　nand write 30000000 kernel

烧写JFFS2
　　tftp 30000000 fs_mini_mdev.jffs2
　　nand erase.part rootfs
　　nand write.jffs2 30000000 0x00260000 5b89a8

　　set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2

烧写YAFFS
　　tftp 30000000 fs_mini_mdev.yaffs2
　　nand erase.part rootfs
　　nand write.yaffs 30000000 260000 889bc0

　　如果乱码，执行

　　　　set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3

更新UBOOT（NORFlash）:
　　tftp 30000000 u-boot_new.bin; protect off all; erase 0 3ffff; cp.b 30000000 0 40000

　　【cp.b  按位copy；30000000 源地址；0 目的地址； 40000 大小】

制作补丁：
　　diff -urN u-boot-2012.04.01 u-boot-2012.04.01_100ask > u-boot-2012.04.01_100ask.patch

分析"重定位之修改代码为新地址":
　　#ifndef CONFIG_SPL_BUILD
　　/*
　　* fix .rel.dyn relocations
　　*/
　　ldr r0, _TEXT_BASE /* r0 <- Text base */
　　// r0=0, 代码基地址

　　sub r9, r6, r0 /* r9 <- relocation offset */
　　// r9 = r6-r0 = 0x33f41000 - 0 = 0x33f41000

　　ldr r10, _dynsym_start_ofs /* r10 <- sym table ofs */
　　// r10 = 00073608

　　add r10, r10, r0 /* r10 <- sym table in FLASH */
　　// r10 = 00073608 + 0 = 00073608

　　ldr r2, _rel_dyn_start_ofs /* r2 <- rel dyn start ofs */
　　// r2=0006b568

　　add r2, r2, r0 /* r2 <- rel dyn start in FLASH */
　　// r2=r2+r0=0006b568

　　ldr r3, _rel_dyn_end_ofs /* r3 <- rel dyn end ofs */
　　// r3=00073608

　　add r3, r3, r0 /* r3 <- rel dyn end in FLASH */
　　// r3=r3+r0=00073608

　　fixloop:
　　ldr r0, [r2] /* r0 <- location to fix up, IN FLASH! */
　　1. r0=[0006b568]=00000020

　　add r0, r0, r9 /* r0 <- location to fix up in RAM */
　　1. r0=r0+r9=00000020 + 0x33f41000 = 0x33f41020

　　ldr r1, [r2, #4]
　　1. r1=[0006b568+4]=00000017

　　and r7, r1, #0xff
　　1. r7=r1&0xff=00000017

　　cmp r7, #23 /* relative fixup? */
　　1. r7 == 23(0x17)

　　beq fixrel
　　cmp r7, #2 /* absolute fixup? */

　　beq fixabs
　　/* ignore unknown type of fixup */
　　b fixnext
　　fixabs:
　　/* absolute fix: set location to (offset) symbol value */
　　mov r1, r1, LSR #4 /* r1 <- symbol index in .dynsym */

　　add r1, r10, r1 /* r1 <- address of symbol in table */

　　ldr r1, [r1, #4] /* r1 <- symbol value */

　　add r1, r1, r9 /* r1 <- relocated sym addr */

　　b fixnext
　　fixrel:
　　/* relative fix: increase location by offset */
　　ldr r1, [r0]
　　1. r1=[00000020]=000001e0

　　add r1, r1, r9
　　1. r1=r1+r9=000001e0 + 0x33f41000 = 33F411E0

　　fixnext:
　　str r1, [r0]
　　1. [0x33f41020] = 33F411E0

　　add r2, r2, #8 /* each rel.dyn entry is 8 bytes */
　　1. r2=r2+8=0006b568+8=6B570

　　cmp r2, r3
　　1.

　　blo fixloop
　　#endif