U-BOOT 移植到友善之臂mini2440
U-BOOT 移植到友善之臂mini2440
开发环境：ubuntu 10.10
编译器：友善之臂mini2440光盘自带arm-linux-gcc 4.4.3
二. 主机编译环境为友善之臂提供的arm-linux-gcc.所參考板子为smdk2410。
三. 启动第一阶段移植过程
1.首先測试编译环境，由于arm-linux-gcc,已经增加了PATH环境变量，在lib_arm文件夹下的config.mk 定义了CRPSS_COMPILE 为arm-linux-，而主文件夹下的Makefile包括这个文件，所以交叉编译工具连就已经确定了。无需再改。
$cd u-boot-mini2440 $make smdk2410_config $make编译通过，说明编译环境没有问题。
2.建立mini2440配置以及文件
（1）进入顶层文件夹Makefile,找到：
smdk2410_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0复制并改动成：mini2440_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t mini2440 samsung s3c24x0注意：@前面是tab键，否则编译配置的时候出错。这条命令实际是运行顶层文件夹下的 mkconfig，后面的都是參数
（2）进入/board/samsung,将smdk2410文件夹，复制成为mini2440.这个是我们的开发板的文件夹。进入mini2440文件夹，改动smdk2410.c为mini2440.c。改动Makefile：
COBJS := mini2440.o flash.o（3）进入/include/configs，将smdk2410.h,复制成为mini2440.h，这个是我们的配置文件。
这样我们的开发板的文件就都有了，可是内容都是smdk2410开发板的。
编译測试
make clean make mini2440_config make编译通过说明没有问题。
3. start.S的改动(1)
@ bl coloured_LED_init @ bl red_LED_on这个mini2440没有彩色灯，所以要凝视掉
# if defined(CONFIG_S3C2440)
ldr r1, =0x3fff
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
# endif由于子中断2440有15个，所以要改一下。# if defined(CONFIG_S3C2440)
#define MPLLCON 0x4c000004
#define UPLLCON 0x4c000008
/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 405 MHz ! */
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #5
str r1, [r0]
ldr r0, =MPLLCON
ldr r1, =(0x7f<<12)|(0x02<<4)|(0x01)
str r1, [r0]
ldr r0, =UPLLCON
ldr r1, =(0x38<<12)|(0x02<<4)|(0x02)
str r1, [r0]
# else
/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 120 MHz ! */
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #3
str r1, [r0]
#endif /* CONFIG_S3C2440 */以上是S3C2440时钟初始化的代码，能够看出2410和2440时钟初始化还是区别非常大的。4. 初始化时钟后，紧接着就是cpu内部初始化。这个函数cpu_init_crit无需改动，可是里面调用的lowlevel_init函数必须改动，由于是初始化内存的代码，每一个开发板的内存都不同，所以lowlevel_init.S在/board/samsung/mini2440文件夹里。
#define Trp 0x2 /* 2clk */ #define REFCNT 1012
5. 加入检查代码位置以及推断启动方式的代码
/*********** CHECK_CODE_POSITION ************/
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
/***************** CHECK_CODE_POSITION ****/
/***************** CHECK_BOOT_FLASH *******/
#define rBWSCON 0x48000000
mov r0, #rBWSCON
ldr r0, [r0]
bic r0, r0, #0xfffffff5 /* BWSCON[2:1] is controled by OM[1:0] */
cmp r0, #0 /* when OM[1:0] is 00,BSWCON[2:1]=00, nand flash boot */
bne relocate /* norflash boot */
/*****************CHECK_BOOT_FLASH*************************/检查启动代码位置，是通过比較当前的代码位置和TEXT_BASE之间是否同样来推断的而推断启动方式是通过检查BWSCON[2:1]来推断的，详细实现见start.S的分析
6.加入Nandflash启动代码
#define LENGTH_UBOOT 0x60000 #define NAND_CTL_BASE 0x4E000000 #ifdef CONFIG_S3C2440 /* Offset */ #define oNFCONF 0x00 #define oNFCONT 0x04 #define oNFCMD 0x08 #define oNFSTAT 0x20 @ reset NAND mov r1, #NAND_CTL_BASE ldr r2, =( (7<<12)|(7<<8)|(7<<4)|(0<<0) ) str r2, [r1, #oNFCONF] ldr r2, [r1, #oNFCONF] ldr r2, =( (1<<4)|(0<<1)|(1<<0) ) @ Active low CE Control str r2, [r1, #oNFCONT] ldr r2, [r1, #oNFCONT] ldr r2, =(0x6) @ RnB Clear str r2, [r1, #oNFSTAT] ldr r2, [r1, #oNFSTAT] 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, #0x4 beq nand2 ldr r2, [r1, #oNFCONT] orr r2, r2, #0x2 @ Flash Memory Chip Disable str r2, [r1, #oNFCONT] @ 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, #LENGTH_UBOOT 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
nand_read_ll 这个函数是nand_read.c里面的，这个文件应该在板级文件夹里，加入这个文件到/board/samsung/mini2440里面。而且改动Makefile，使得编译进代码
COBJS := mini2440.o flash.o nand_read.o到此第一阶段的代码改动完成。由于要測试编译是否通过，而代码中有CONFIG_S3C2440配置，所以要改动mini2440.h。
7 编译排错:
(1).发现DW_STACK_START未定义，这个是进入C语言初始话栈的时候用到的，加上定义。
#define STACK_BASE 0x33f00000
#define STACK_SIZE 0x10000
.align 2
DW_STACK_START: .word STACK_BASE+STACK_SIZE-4(2)发现include/asm/arch/s3c24x0_cpu.h错误，里面定义了CONFIG_S3C2410包括了s3c2410.h，由于我们定义的是CONFIG_S3C2440所以没有包括头文件，所以改一下，将s3c2410.h复制为s3c2440.h。(3) 发现s3c2440.h未定义CONFIG_S3C2440，将当中有关CONFIG_S3C2410 的预处理选项都换成CONFIG_S3C2410||CONFIG_S3C2440，这样代码才可以编译进来。
8 加上led灯显示程序。
# if defined(CONFIG_MINI2440_LED)
#define rGPBCON 0x56000010
#define rGPBDATA 0x56000014
#define rGPBUP 0x56000018
ldr r0, =rGPBCON
ldr r1, =(0x01<<10)|(0x01<<12)|(0x01<<14)|(0x01<<16)
str r1, [r0]
ldr r0, =rGPBUP
ldr r1, =0x7fff
str r1, [r0]
ldr r0, =rGPBDATA
ldr r1, =(0x1<<5)|(0x0<<6)|(0x1<<7)|(0x0<<8)
str r1, [r0]
#endif9 改动u-boot.lds 中的链接顺序，由于lowlevel_init.S,和nand_read.c都须要在前4K代码中，改动为 cpu/arm920t/start.o (.text)
board/samsung/mini2440/lowlevel_init.o
board/samsung/mini2440/nand_read.o配置mini2440.h，加入CONFIG_MINI2440_LED宏定义，又一次编译，下载到板子上，假设LED灯，第一个和第三个亮了，其它是灭的。说明程序第一阶段正确运行了。kermit（串口终端）出现乱码，说明串口驱动还没有移植，是正常现象。四. 启动第二阶段移植过程
1.串口初始化改动
串口实现基本上不用改动什么，串口初始化函数是serial_init,在/drivers/serial/serial_s3c24x0.c中，由于串口要初始化波特率，须要get_PCLK()这个函数，而这个函数在/cpu/arm920t/speed.c里面，2410与2440实现是不同的，所以须要改动这个函数。改动完了，又一次编译出现错误，CAMDIVN未定义，由于2410里面没有这个寄存器，在s3c24x0.h中增加定义就能够了。然后下载到板子上，串口就会出现正常的终端显示。可是非常多命令用不了。由于是其它的驱动没有移植。
2. LCD终端移植
參考代码的LCD驱动是通过VFD方式实现的，可是分析一下代码感觉其编程方式让人非常不爽，看了一下LCD实现的方式，更加贴近自己的风格。所以果断转向LCD方式实现LCD终端。
（1）首先在mini2440.h中加入宏定义
#define CONFIG_LCD #define LCD_VIDEO_ADDR 0x33d00000（2）加入2440寄存器
2410和2440寄存器是一样的，所以仅仅须要添加CONFIG_S3C2440就能够了。
（3）加入底层LCD驱动代码lcd.c
将lcd.c复制到/board/samsung/mini2440里面，说明是底层驱动。这个文件是依据參考代码改动而成。
#include <common.h>
#include <netdev.h>
#include <asm/arch/s3c24x0_cpu.h>
#include <video_fb.h>
#include <lcd.h>
#include <asm/io.h>
#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
#include <linux/mtd/nand.h>
#endif
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
#define MVAL (0)
#define MVAL_USED (0) //0=each frame 1=rate by MVAL
#define INVVDEN (1) //0=normal 1=inverted
#define BSWP (0) //Byte swap control
#define HWSWP (1) //Half word swap control
//TFT 240320
#define LCD_XSIZE_TFT_240320 (240)
#define LCD_YSIZE_TFT_240320 (320)
#define LCD_MEM_SIZE 240*320*16
//TFT240320
#define HOZVAL_TFT_240320 (LCD_XSIZE_TFT_240320-1)
#define LINEVAL_TFT_240320 (LCD_YSIZE_TFT_240320-1)
//Timing parameter for NEC3.5"
#define VBPD_240320 (3)
#define VFPD_240320 (10)
#define VSPW_240320 (1)
#define HBPD_240320 (5)
#define HFPD_240320 (2)
#define HSPW_240320_NEC (36) //Adjust the horizontal displacement of the screen :tekkamanninja@163.com
#define HSPW_240320_TD (23) //64MB nand mini2440 is 36 ,128MB is 23
//+ ： --> - : <--
#define CLKVAL_TFT_240320 (3)
//FCLK=101.25MHz,HCLK=50.625MHz,VCLK=6.33MHz
#ifdef CONFIG_LCD
vidinfo_t panel_info = {
LCD_XSIZE_TFT_240320,
LCD_YSIZE_TFT_240320,
LCD_BPP
};
int lcd_line_length;
int lcd_color_fg;
int lcd_color_bg;
void *lcd_base; /* Start of framebuffer memory */
void *lcd_console_address; /* Start of console buffer */
short console_col;
short console_row;
void lcd_ctrl_init (void *lcd_base)
{
struct s3c24x0_lcd * const lcd = s3c24x0_get_base_lcd();
struct s3c2410_nand * const nand = s3c2410_get_base_nand();
/* select LCM type by env variable */
/* Configuration for GTA01 LCM on QT2410 */
lcd->LCDCON1 = 0x00000378; /* CLKVAL=4, BPPMODE=16bpp, TFT, ENVID=0 */
lcd->LCDCON2 = (VBPD_240320<<24)|(LINEVAL_TFT_240320<<14)|(VFPD_240320<<6)|(VSPW_240320);
lcd->LCDCON3 = (HBPD_240320<<19)|(HOZVAL_TFT_240320<<8)|(HFPD_240320);
if ( (nand->NFCONF) & 0x08 ) {
lcd->LCDCON4 = (MVAL<<8)|(HSPW_240320_TD);
}
else {
lcd->LCDCON4 = (MVAL<<8)|(HSPW_240320_NEC);
}
lcd->LCDCON5 = 0x00000f09;
lcd->LPCSEL = 0x00000000;
printf("Video: ");
printf ("TongBao 240*320 LCD 16bit 565 mode\n");
/* Init LCD base address */
writel((((ulong)lcd_base) >> 1), &lcd->LCDSADDR1);
writel((((readl(&lcd->LCDSADDR1))&0x1fffff) + (LCD_XSIZE_TFT_240320+0) * LCD_YSIZE_TFT_240320), &lcd->LCDSADDR2);
writel((LCD_XSIZE_TFT_240320 & 0x7ff), &lcd->LCDSADDR3);
/* Clear video memory */
memset((void *)lcd_base, 0, LCD_MEM_SIZE);
/* Enable Display */
writel((readl(&lcd->LCDCON1) | 0x01), & lcd->LCDCON1); /* ENVID = 1 */
}
void lcd_enable (void)
{
}
详细实现见u-boot lcd 分析
（4）定义颜色位数由于/common/lcd.c中的默认的颜色是8位的，而统宝的是16位的。所以在mini440.h中定义
#define LCD_BPP LCD_COLOR16（5）又一次编译
make clean make mini2440_config make能够看到终端提示符到LCD上了，可是字是白的，背景是黑的。
在mini2440.h中定义#define CONFIG_SYS_WHITE_ON_BLACK 1
就会反白了。这样才够帅。由于默认是LCD终端提示符，这个是由于注冊设备顺序的缘故，在/common/stdio.c stdio_init函数中，将drv_lcd_init ()放到serial_stdio_init ()后面就能够了。然后又一次编译下载。就会默认串口终端了，能够通过输入 setenv stdout lcd 进行切换。
（6）加入logo.
在mini2440.h，定义CONFIG_LCD_LOGO。又一次编译就会出现denx 的开机logo假设还觉的不够帅，加入自己的logo。改动方法，/tools/Makefile
ifeq ($(LOGO_BMP),) LOGO_BMP= logos/ayst.bmp endif然后将ayst.bmp复制到/tools/logos里面，注意bmp图像是有要求的，宽度要是四的倍数，还得是16位的。仅仅有这样才干正确的显示。
3. Nandflash驱动移植
（1）改动底层驱动代码
改动/drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c
（2）加入配置
在mini2440.h中加入Nandflash的配置
#define CONFIG_CMD_NAND 1
/*--------------------------------------------------------------------------------------------
* NAND flash settings
*/
#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
#define CONFIG_NAND_S3C2410
#define CONFIG_SYS_NAND_BASE 0x4E000000
#define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE 1
#define SECTORSIZE 512
#define SECTORSIZE_2K 2048
#define NAND_SECTOR_SIZE SECTORSIZE
#define NAND_SECTOR_SIZE_2K SECTORSIZE_2K
#define NAND_BLOCK_MASK 511
#define NAND_BLOCK_MASK_2K 2047
#define NAND_MAX_CHIPS 1
#define CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE
#define CONFIG_SYS_64BIT_VSPRINTF /* needed for nand_util.c */
#endif /* CONFIG_CMD_NAND */
（3）加入2440 nandflash寄存器
在/include/asm-arm/arch-s3c24x0/s3c24x0.h 中
#if defined (CONFIG_S3C2440)
/* NAND FLASH (see S3C2440 manual chapter 6) */
struct s3c2410_nand {
u32 NFCONF;
u32 NFCONT;
u32 NFCMD;
u32 NFADDR;
u32 NFDATA;
u32 NFMECCD0;
u32 NFMECCD1;
u32 NFSECCD;
u32 NFSTAT;
u32 NFESTAT0;
u32 NFESTAT1;
u32 NFMECC0;
u32 NFMECC1;
u32 NFSECC;
u32 NFSBLK;
u32 NFEBLK;
};
#endif4. 网络驱动的移植（1）改动网卡初始化代码
在mini2440.c中加入
#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
rc = dm9000_initialize(bis);
#endif（2）加入配置在mini244.h中加入
#define CONFIG_CMD_PING 1 #define CONFIG_NET_MULTI 1 #define CONFIG_NET_RETRY_COUNT 20 #define CONFIG_DRIVER_DM9000 1 #define CONFIG_DM9000_BASE 0x20000300 #define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE #define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE+4) #define CONFIG_DM9000_USE_16BIT 1 #define CONFIG_DM9000_NO_SROM 1 #undef CONFIG_DM9000_DEBUG（3）dm9000x.c的改动
364行
if (i == 1000) {
printf("could not establish link\n");
return 0;
break;
}（4）nfs代码的改动33行
#define NFS_TIMEOUT (10*2000UL)5 默认环境变量改动
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------- *Environment variables setting */ #define CONFIG_BOOTDELAY 5 #define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.111:/home/sun/study/nfsshare/rootfs_qtopia_qt4 ip=192.168.1.230:192.168.1.1::255.255.255.0 console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc mem=64M" #define CONFIG_ETHADDR 08:08:11:18:12:27 #define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0 #define CONFIG_IPADDR 192.168.1.230 #define CONFIG_SERVERIP 192.168.1.111 #define CONFIG_GATEWAYIP 192.168.1.1 #define CONFIG_OVERWRITE_ETHADDR_ONCE #define CONFIG_BOOTCOMMAND "tftp 0x30008000 zImage;bootm" #if defined(CONFIG_CMD_KGDB) #define CONFIG_KGDB_BAUDRATE 115200 /* speed to run kgdb serial port */ /* what's this ? it's not used anywhere */ #define CONFIG_KGDB_SER_INDEX 1 /* which serial port to use */ #endif
/* timeout values are in ticks */ #define CONFIG_SYS_FLASH_ERASE_TOUT (5*CONFIG_SYS_HZ) /* Timeout for Flash Erase */ #define CONFIG_SYS_FLASH_WRITE_TOUT (5*CONFIG_SYS_HZ) /* Timeout for Flash Write */ #define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND 1 #define CONFIG_ENV_OFFSET 0x40000 /* Total Size of Environment Sector */ #define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000 /*size of environment */
这个是所处的存储介质，默认的Flash，这里是NandFlash
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------- * linux kernel tags * This is important for starting kernel */ #define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS #define CONFIG_INITRD_TAG #define CONFIG_CMDLINE_TAG #define CONFIG_SYS_HUSH_PARSER #define CONFIG_SYS_PROMPT_HUSH_PS2 "> " #define CONFIG_CMDLINE_EDITING #define CONFIG_AUTO_COMPLETE这个标记列表配置对内核启动十分重要，没有就不会启动内核
五。总结
本次移植參考tekkamaninja对友善之臂mini2440的移植代码。好多地方都是照搬其代码。由于没有时间的缘故，对一些代码的实现还是不是非常了解。可是对u-boot的主要的软件架构有了一定的了解。自己独创的地方就是推断启动方式上，还有lcd驱动的移植。前一个是參考裸机程序的启动代码写的，后一个全然依照自己对代码的理解移植而成。还是比較成功的。u-boot软件分层结构给了我深刻的印象。还有Makefile的结构也对我非常有启示。这个第一个接触的开源项目。以后还会经经常使用到。
移植的源代码下载在我的csdn下载资源里http://download.csdn.net/detail/YAOZHENGUO2006/3585685
