u-boot移植总结(四)u-boot-2010.09框架分析

发布时间:2024-07-24  

(一)本次移植是基于FL2440,板子的基本硬件:

CPU

 型号为S3C2440,基于ARM920T,指令集ARMV4,时钟主频400MHz

SDRAM                             

 H57V2562GTR-75C  

 2片*32MB=64MB,挂载于nGCS6 (0x3000 0000)

NANDFLASH

型号:K9F2G08U0B  大小:256MB

Network    Adapter  

(网卡)

 DM9000AEP   

 10/100M自适应,挂载于nGCS4 (0x2000 0000)

LED  

 5个LED(LED0~3)I/O口指示灯,LED5电源指示灯,LED9核心板3.3V指示灯

LED0~LED3分别接GPB6,GPB6,GPB8,GPB10

BEEP(蜂鸣器)       

 接在GPB0/TOUT0

                                                      


(二)U-Boot的整体框架:

arch

cpu处理器相关代码,其中每款cpu都包含了相关代码和处理器体系相关的初始化文件。其中U-Boot开始执行第一个文件start.S,主要做最早其的系统初始化,代码重定向和设置系统堆栈,为第二阶段的C程序奠定基础。而其中的board.c文件,几乎是U-Boot的所有架构第二阶段代码入口函数和相关初始化函数存放的地方。

board

已经支持的所有开发板相关文件,其中包含SDRAM初始化代码、Flash底层驱动、板级初始化文件。其中的config.mk文件定义了TEXT_BASE,也的代码在内存的真实地址,非常重要。

drivers

含几乎所有外围芯片的驱动,网卡、USB、串口、LCD、Nand Flash等等

common

与处理器体系结构无关的通用代码,U-Boot的命令解析代码,/common/command.c、所有命令的上层代码cmd_*.c、Uboot环境变量处理代码env_*.c、等都位于该目录下

Disk,fs,net

支持的CPU无关的重要子系统; 磁盘驱动的分区处理代码,文件系统:FAT、JFFS2、EXT2等;网络协议:NFS、TFTP、RARP、DHCP等等;

include

头文件,包括各CPU的寄存器定义,文件系统、网络等等;configs子目录下的文件是与目标板相关的配置头文件

doc

U-Boot的说明文档,在修改配置文件的时候可能用得上

api

部扩展应用程序的API和范例,第三方函数

nand_spl

onenand_ipl

post

一些特殊构架需要的启动代码和上电自检程序代码

Makefile

config.mk

rules.mk

控制整个编译过程的主Makefile文件和规则文件

tools

编译S-Record或U-Boot映像等相关工具,制作bootm引导的内核映像文件工具mkimage源码就在此

boards.cfg

板子配置添加,如:板子为ly440,在编译阶段需要先make ly2440_config读出文件配置

COPYING

README

MAINTAINERS

CREDITS

一些介绍性的文档、版权说明

其中红色字体标识的是比较重要的,也是主要修改文件.



(三)本次基于FL2440板子修改u-boot-2010.09,第二阶段初始化函数分析

1,测试

在boards.cfg文件添加板子配置



Makefile添加制作好交叉编译器buildroot-2011.11



测试编译,make ly2440_config 读取配置文件



由于Samsung的smdk2410与s3c2440很类似,以smdk2410为蓝本,提高修改代码效率


[zhouguangfeng@centos6 u-boot-2010.09]$ cd board
[zhouguangfeng@centos6 board]$ mkdir -p lingyun/ly2440
[zhouguangfeng@centos6 board]$ cp samsung/smdk2410/* lingyun/ly2440
[zhouguangfeng@centos6 board]$ ls lingyun/ly2440
config.mk  flash.c  lowlevel_init.S  Makefile  smdk2410.c
[zhouguangfeng@centos6 board]$ mv lingyun/ly2440/smdk2410.c lingyun/ly2440/ly2440.c
[zhouguangfeng@centos6 board]$ ls lingyun/ly2440
config.mk  flash.c  lowlevel_init.S  ly2440.c  Makefile
[zhouguangfeng@centos6 board]$ 



具体修改不详细展开




2,U-Boot开始,第一个执行Start.S在u-boot移植总结(一)start.S分析(点击链接)有总结,这里总结一些第二阶段关于板子初始化的函数:U-Boot使用一个数组init_sequence来存储对于大多数开发板都要执行的初始化函数的函数指针。init_sequence数组中有较多的编译选项,去掉编译选项后init_sequence数组如下所示:

 

typedef int(init_fnc_t) (void); //申明一种函数类型,返回值int,参数void

init_fnc_t*init_sequence[] = {

      board_init,        /*开发板相关的配置--board/lingyun/ly2440/ly2440.c */

      timer_init,           /*时钟初始化--arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0/timer.c*/

      env_init,           /*初始化环境变量--common/env_flash.c 或common/env_nand.c*/

      init_baudrate,      /*初始化波特率-- arch/arm/lib/board.c  */

      serial_init,           /*串口初始化--drivers/serial/serial_s3c24x0.c*/

      console_init_f,   /* 控制通讯台初始化阶段1-- common/console.c */

      display_banner,  /*打印U-Boot版本、编译的时间-- arch/arm/lib/board.c */

      dram_init,           /*配置可用的RAM--board/lingyun/ly2440/ly2440.c */

      display_dram_config,   /* 显示RAM大小-- arch/arm/lib/board.c*/

      NULL,

};

  

   

其中的board_init函数在board/lingyun/ly2440/ly2440.c中定义,该函数设置了MPLLCOM,UPLLCON,以及一些GPIO寄存器的值,还设置了U-Boot机器码和内核启动参数地址 :

#if defined(CONFIG_S3C2410)  

    /* arch number of SMDK2410-Board */
    gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
#endif

#if defined(CONFIG_S3C2440) 

/*  arch number of S3C2440-Board ,MINI2440机器代码*/
    gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_MINI2440 ;
#endif

/* 内核启动参数地址 */

gd->bd->bi_boot_params=0x30000100;  

  

     

FL2440使用2片32MB的SDRAM组成了64MB的内存,接在存储控制器的BANK6,地址空间是0x3000 0000~0x3400 0000。在include/configs/ly2440.h中PHYS_SDRAM_1和PHYS_SDRAM_1_SIZE分别被定义为0x30000000和0x04000000(64M)。

其中的dram_init函数在board/lingyun/ly2440/ly2440.c中定义如下:

int dram_init (void)

{

     gd->bd->bi_dram[0].start= PHYS_SDRAM_1;

     gd->bd->bi_dram[0].size= PHYS_SDRAM_1_SIZE;

     return 0;

}

 


 

分析完上述的数据结构,下面来分析start_armboot函数:

voidstart_armboot (void)

{

      init_fnc_t**init_fnc_ptr;

      char *s;

      … …

      /* 计算全局数据结构的地址gd,在include/asm/global_data.h有定义 */

      gd =(gd_t*)(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

      … …

      memset((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

      gd->bd= (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));  /*bd结构体在arch/arm/include/asm/u-boot.h定义,保存关于板子信息*/

      memset(gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

      gd->flags|= GD_FLG_RELOC;

 

      monitor_flash_len= _bss_start - _armboot_start;

 

/* 逐个调用init_sequence数组中的初始化函数 */

      for(init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {

             if((*init_fnc_ptr)() != 0) {

                    hang();

             }

      }

 

/*armboot_start在arch/arm/cpu/arm920t/start.S中被初始化为u-boot.lds连接脚本中的_start */

      mem_malloc_init(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN,

                    CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);

 

/* NAND Flash初始化*/ 

#ifdefined(CONFIG_CMD_NAND)

      puts("NAND:  ");

      nand_init();        /* go init the NAND */

#endif

      … …

/*配置环境变量,重新定位 */

      env_relocate();

      … …

/* 从环境变量中获取IP地址 */

      gd->bd->bi_ip_addr= getenv_IPaddr ("ipaddr");

      stdio_init(); /* get the devices list going. */

      jumptable_init();

      … …

      console_init_r(); /* fully init console as a device */

      … …

      /* enableexceptions */

      enable_interrupts();

 

#ifdefCONFIG_USB_DEVICE

      usb_init_slave();

#endif

 

   /* Initialize from environment*/

      if ((s =getenv ("loadaddr")) != NULL) {

             load_addr= simple_strtoul (s, NULL, 16);

      }

#ifdefined(CONFIG_CMD_NET)

      if ((s =getenv ("bootfile")) != NULL) {

             copy_filename(BootFile, s, sizeof (BootFile));

      }

#endif

      … …

  /*网卡初始化 */

#ifdefined(CONFIG_CMD_NET)

#ifdefined(CONFIG_NET_MULTI)

      puts("Net:   ");

#endif

      eth_initialize(gd->bd);

#if defined(CONFIG_RESET_PHY_R)
    debug ("Reset Ethernet PHYn");
    reset_phy();
#endif

#endif

 

      /*main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */

      for (;;){

             main_loop();

      }

      /*NOTREACHED - no way out of command loop except booting */

}

main_loop函数在common/main.c中定义。一般情况下,进入main_loop函数时,超过include/configs/ly2440.h中定义的CONFIG_BOOTDELAY

时间,而没有按下ESC,则U-Boot引导加载系统内核。


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