uboot是德国DENX小组的开发用于多种嵌入式CPU的 bootloader程序, oot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导,当前,它还支持NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS嵌入式操作系统。
uboot除了支持PowerPC系列的处理器外,还能支持 MIPS、 x86、ARM、NIOS、XScale等诸多常用系列的处理器。
uboot下载地址:
U-Boot源码目录结构
1. board:开发板相关目录
2. common:通用的命令函数
3. cpu:特定CPU架构相关目录,如arm920t
4. doc: oot的开发、使用文档
5. drivers: oot支持的设备驱动程序,比如串口,nandflash,网卡
6. fs: 支持的文件系统, oot现在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs。
7. incl?:头文件和开发板配置文件,configs目录下是开发板的配置文件
8. lib_xxxx: 与体系结构相关的库文件。如与ARM相关的库放在lib_arm中。
9. lib_generic:通用的库函数
10. net:各种网络协议,TFTP协议、NFS协议等。
11. tools: oot自带的工具
12.post:是上电自检程序
U-Boot第一阶段启动过程
cpu/arm920t/start.s 完成硬件初始化
Ø 设置CPU工作模式
Ø 关看门狗
Ø 设置系统时钟
Ø 关MMU,CACHE
Ø 为第二阶段预备RAM空间(调用board/smdk2410/lowlevel_init.s)
Ø 设置堆栈
Ø 跳转到第二阶段代码的C入口点(lib_arm/board.c start_armboot( ) )
U-Boot第二阶段启动过程
lib_arm/board.c中的 start_armboot函数
Ø init_seq nce:
初始化CPU,设置系统时钟,初始化定时器,初始化环境参 数,初始化串口控制台,检测内存映射
Øflash_init: 初始化NORFLASH
Øenv_relocate: 初始化环境变量
Ø初始化系统外围设备
Ø最后调用main_loop (command/main.c)
在Linux系统下用3.3.2的gcc编译器来进行编 译。(arm-linux-gcc-3.3.2.tar.bz2)
解压后,指定他的环境变量,进入vi
vi /etc/profile
修改export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE INPUTRC标题,如下所示:
#export PATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH
export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/bin:$PATH
然后保存退出vi后,输入source /etc/profil 回车查看编译器版本输入:arm-linux-gcc -v
就可以查看gcc编译器版本了。
然后进入u-boot-1.1.6目录下修改 config.mk文件,输入:vi cpu/arm920t/config.mk
然后注释掉:# -soft-float(不使用软浮点进行编译,即用硬浮点进行编译)
然后进入u-boot-1.1.6目录下,进行修改 Makefile:
在smdk2410_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0
后面加上
TX2440_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t TX2440 NULL s3c24x0
各项的意思如下:
arm: CPU的架构(ARCH)
arm920t: CPU的类型(CPU),其对应于cpu/arm920t子目录。
TX2440: 开发板的型号(BOARD),对应于board/TX2440目录。
NULL: 开发者/或经销商(vender)。
s3c24x0: 片上系统(SOC)。
在第128行:
ifeq ($(ARCH),arm)
CROSS_COMPILE = arm-linux-
指定交叉编译器,使用的是3.4.1,这里亦可写绝对路径
修改完Makefile后,在board目录下,新建自己的 开发板目录TX2440,把smdk2410目录下的所有文件拷到TX2440,把smdk2410.c改为TX2440.c(我自己最简单的做法是,把 该目录赋予其他用户最高权限(chmod -R 667 xxx),然后在windows系统Simba服务器下直接进行修改,可以进行删除或是移动。当然也可以用mv smdk2410 TX2440来更改;删除用rm -rf *)。修改该目录下的Makefile,把smdk2410.o改为TX2410.o。
COBJS := TX2440.o flash.o
然后将board目录下所有文件夹全部删除,只留下 TX2440
在incl?/configs目录下创建板子的配置头文 件,把smdk2410.h改名为TX2440.h
(mv smdk2410.h TX2440.h),再把所有的文件全部删除,只留TX2440.h
修改SDRAM配置,在board/TX2440 /lowlevel_init.S中,检查
#define B6_BWSCON (DW32) 位宽为32 (TX2440A开发板上接的是bank6 SDRAM,是32位的)
根据HCLK设置SDRAM 的刷新参数,主要是 REFCNT寄存器,开发板HCLK为100M
将 #define REFCNT 0x1113 改为 #define REFCNT 0x4f4 (修改SDRAM的刷新率)
增加对S3C2440的支持,2440的时钟计算公式、NAND操作和2410不太一样。
对于2440开发板,将FCLK设为400MHz,分频比为 FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8。
修改board/TX2440/TX2440.c中的 board_init函数,即替换掉整个函数board_init包括它本身的所有语句。
/* S3C2440: Mpll,Upll = (2*m * Fin) / (p * 2^s)
* m = M (the val for divider M)+ 8, p = P (the val for divider P) + 2
*/
#define S3C2440_MPLL_400MHZ ((0x7f<<12)|(0x02<<4)|(0x01))
#define S3C2440_UPLL_48MHZ ((0x38<<12)|(0x02<<4)|(0x02))
#define S3C2440_CLKDIV 0x05 /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 */
/* S3C2410: Mpll,Upll = (m * Fin) / (p * 2^s)
* m = M (the val for divider M)+ 8, p = P (the val for divider P) + 2
*/
#define S3C2410_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
#define S3C2410_UPLL_48MHZ ((0x28<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
#define S3C2410_CLKDIV 0x03 /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
int board_init (void)
{
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();
/* set up the I/O ports */
gpio->GPACON = 0x007FFFFF;
gpio->GPBCON = 0x00044555;
gpio->GPBUP = 0x000007FF;
gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;
gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPFCON = 0x000055AA;
gpio->GPFUP = 0x000000FF;
gpio->GPGCON = 0xFF95FFBA;
gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;
gpio->GPHCON = 0x002AFAAA;
gpio->GPHUP = 0x000007FF;
/*support both of S3C2410 and S3C2440*/
if ((gpio->GSTATUS1 == 0x32410000) || (gpio->GSTATUS1 == 0x32410002))
{
/*FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4*/
clk_power->CLKDIVN = S3C2410_CLKDIV;
/* change to asynchronous bus mod */
__asm__( "mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* read ctrl register */
"orr r1, r1, #0xc0000000\n" /* Asynchronous */
"mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* write ctrl register */
:::"r1"
);
/* to red? PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */
clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;
/* configure MPLL */
clk_power->MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ;
/* some delay between MPLL and UPLL */
delay (4000);
/* configure UPLL */
clk_power->UPLLCON = S3C2410_UPLL_48MHZ;
/* some delay between MPLL and UPLL */
delay (8000);
/* arch number of SMDK2410-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
}
else
{
/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 */
clk_power->CLKDIVN = S3C2440_CLKDIV;
/* change to asynchronous bus mod */
__asm__( "mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* read ctrl register */
"orr r1, r1, #0xc0000000\n" /* Asynchronous */
"mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* write ctrl register */
:::"r1"
);
/* to red? PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */
clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;
/* configure MPLL */
clk_power->MPLLCON = S3C2440_MPLL_400MHZ;
/* some delay between MPLL and UPLL */
delay (4000);
/* configure UPLL */
clk_power->UPLLCON = S3C2440_UPLL_48MHZ;
/* some delay between MPLL and UPLL */
delay (8000);
/* arch number of SMDK2440-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;
}
/* adress of boot parameters */
gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;
icache_enable();
dcache_enable();
return 0;
}
在cpu/arm920t/s3c24X0/speed.c 中修改:
在程序开头增加一行DECLARE_GLOBAL_DA
修改get_PLLCLK函数:
static ulong get_PLLCLK(int pllreg)
{
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
ulong r, m, p, s;
if (pllreg == MPLL)
r = clk_power->MPLLCON;
else if (pllreg == UPLL)
r = clk_power->UPLLCON;
else
hang();
m = ((r & 0xFF000) >> 12) + 8;
p = ((r & 0x003F0) >> 4) + 2;
s = r & 0x3;
/* support both of S3C2410 and S3C2440 */
if (gd->bd->bi_arch_number == MACH_TYPE_SMDK2410)
return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s));
else
return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m * 2) / (p << s)); /* S3C2440 */
}
即在get_PLLCLK函 数下加入上面的红色字体。
修改get_HCLK, get_PCLK(直接粘贴下面代码,来把这个两个函数覆盖掉):
/* for s3c2440 */
#define S3C2440_CLKDIVN_PDIVN (1<<0)
#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_MASK (3<<1)
#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_1 (0<<1)
#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_2 (1<<1)
#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_4_8 (2<<1)
#define S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_3_6 (3<<1)
#define S3C2440_CLKDIVN_ LK (1<<3)
#define S3C2440_CAMDIVN_CAMCLK_MASK (0xf<<0)
#define S3C2440_CAMDIVN_CAMCLK_SEL (1<<4)
#define S3C2440_CAMDIVN_HCLK3_HALF (1<<8)
#define S3C2440_CAMDIVN_HCLK4_HALF (1<<9)
#define S3C2440_CAMDIVN_DVSEN (1<<12)
/* return HCLK freq ncy */
ulong get_HCLK(void)
{
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
unsigned long clkdiv;
unsigned long camdiv;
int hdiv = 1;
/* support both of S3C2410 and S3C2440 */
if (gd->bd->bi_arch_number == MACH_TYPE_SMDK2410)
return((clk_power->CLKDIVN & 0x2) ? get_FCLK()/2 : get_FCLK());
else
{
clkdiv = clk_power->CLKDIVN;
camdiv = clk_power->CAMDIVN;
/* work out clock scalings */
switch (clkdiv & S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_MASK) {
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_1:
hdiv = 1;
break;
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_2:
hdiv = 2;
break;
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_4_8:
hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK4_HALF) ? 8 : 4;
break;
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_3_6:
hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK3_HALF) ? 6 : 3;
break;
}
return get_FCLK() / hdiv;
}
}
/* return PCLK freq ncy */
ulong get_PCLK(void)
{
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
unsigned long clkdiv;
unsigned long camdiv;
int hdiv = 1;
/* support both of S3C2410 and S3C2440 */
if (gd->bd->bi_arch_number == MACH_TYPE_SMDK2410)
return((clk_power->CLKDIVN & 0x1) ? get_HCLK()/2 : get_HCLK());
else
{
clkdiv = clk_power->CLKDIVN;
camdiv = clk_power->CAMDIVN;
/* work out clock scalings */
switch (clkdiv & S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_MASK) {
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_1:
hdiv = 1;
break;
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_2:
hdiv = 2;
break;
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_4_8:
hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK4_HALF) ? 8 : 4;
break;
case S3C2440_CLKDIVN_HDIVN_3_6:
hdiv = (camdiv & S3C2440_CAMDIVN_HCLK3_HALF) ? 6 : 3;
break;
}
return get_FCLK() / hdiv / ((clkdiv & S3C2440_CLKDIVN_PDIVN)? 2:1);
}
}
重新执行make TX2440_config make all 生成u-boot.bin,由于还没有增加NAND Flash的支持,所以可烧入NOR Flash中运行
在make all时会出现错误:没有CAMDIVN
这个要在incl?/s3c24x0.h头 文件中定义, 在129行S3C24X0_CLOCK_POWER结构体中增加:S3C24X0_REG32 CAMDIVN; /* for s3c2440*/
假如这里进行 下载到开发板的话,只支持NORD flash下载运行。但也可以改成nand Flash下载运行。
支持NAND Flash
首先在配置文件incl?/configs /TX2440.h的宏CONFIG_COMMANDS中增加CFG_CMD_NAND (大概在82行)
编译,出现nand.c的错误和警告
解决:在incl?/configs/TX2440.h的最 后面增加3个宏:
/*NAND flash settings*/
#define CFG_NAND_BASE 0 //无实际意义:基地址,在board_nand_init中重新定义
#define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1 //NAND Flash设备数目为1
#define NAND_MAX_CHIPS 1 //每个NAND设备由1个NADN芯片组成
修改配置文件后再编译,只 有一个错误了“board_nand_init”函数未定义
board_nand_init需要自己编写,在 cpu/arm920t/s3c24x0下新建nand_flash.c
编写之前,需要针对S3C2440 NAND Flash定义一些数据结构和函数
在incl?/s3c24x0.h中增加 S3C2440_NAND数据结构(168行)
/* NAND FLASH (see S3C2440 man l chapter 6) */
typedef str t {
S3C24X0_REG32 NFCONF;
S3C24X0_REG32 NFCONT;
S3C24X0_REG32 NFCMD;
S3C24X0_REG32 NFADDR;
S3C24X0_REG32 NFDATA;
S3C24X0_REG32 NFMECCD0;
S3C24X0_REG32 NFMECCD1;
S3C24X0_REG32 NFSECCD;
S3C24X0_REG32 NFSTAT;
S3C24X0_REG32 NFESTAT0;
S3C24X0_REG32 NFESTAT1;
S3C24X0_REG32 NFMECC0;
S3C24X0_REG32 NFMECC1;
S3C24X0_REG32 NFSECC;
S3C24X0_REG32 NFSBLK;
S3C24X0_REG32 NFEBLK;
} /*__attribute__((__packed__))*/ S3C2440_NAND;
在incl?/s3c2410.h中仿照S3C2410_GetBase_NAND函数(96行)
定义2440的函数:
static inline S3C2440_NAND * const S3C2440_GetBase_NAND(void)
{
return (S3C2440_NAND * const)S3C2410_NAND_BASE;
}
在cpu/arm920t/s3c24x0/nand_flash.c中 添加代码,是从Linux-2.6.13中/drivers/mtd/nand/s3c2410.c中 移植过来的,代码略。
修改cpu/arm920t/s3c24x0/Makefile:
COBJS = 加 上一项nand_flash.o
编译后生成 oot镜像,但这里注重,现在还不支 持NAND FLASH启动,只能烧到NOR FLASH中。 要支持NAND FLASH启动,要修改cpu/arm920t/start.S, 还要编写nand启动函数,这里先不考虑,复制现成的代码过来,以后再说。(复制 源码包\bootloader源码\ oot源码\ oot nand驱动文件夹下的nand nand_legacy nand.h到u-boot-1.1.6/drivers下)
再编译,假如通过即可下载。成功配置了nand flash,带还不能从nand flash中启动,只支持Nord flash。
支持网卡芯片DM9000
在driver下,有网卡驱动DM9000x.c 和 DM9000x.h
DM9000接在BANK4, 位宽16
在incl?/configs/TX2440.h中 设置网卡基地址:
在56行处,将CS8900的定义改成:
#define CONFIG_DRIVER_DM9000 1
#define CONFIG_DM9000_BASE 0x20000300
#define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE
#define DM9000_DA
#define CONFIG_DM9000_USE_16BIT
即覆盖
在drivers目录下,只留nand nand_legacy dm9000x.c dm9000x.h Makefile
其他文件全部删除(因为只用到这几个文件功能),修改Makefile: COBJS = dm9000x.o
修改顶层目录的Makefile:将209行的内容
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a 删除
可以将顶层目录下没用的lib_x 文件夹删除, 只留lib_arm lib_generic
编译可生成支持网卡的 oot
设置Linux启动参数
在TX2440.h中,在99行处,加两个宏定 义:
/* for tag(s) to transfer message to kernel*/
#define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS 1
#define CONFIG_CMDLINE_TAG 1
/*自启动前延时3秒*/
#define CONFIG_BOOTDELAY 3
/*默认的命令行参数*/
#define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0"
//(覆盖那行绿色的)
/*默认的网络设置*/(寻 找类似代码覆盖)
#define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b
#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0
#define CONFIG_IPADDR 192.168.220.6
#define CONFIG_SERVERIP 192.168.220.19//(填自己windows ip地址)
/*#define CONFIG_BOOTFILE "elinos-lart" */
/*自动启动命令*/
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nboot 0x32000000 0 0x50000; bootm 0x32000000"
这个是 oot的 命令提示符,可修改
#define CFG_PROMPT "TX2440>" /* Monitor Command Prompt */