最详细的U-BOOT源码分析及移植
本文從以下幾個(gè)方面粗淺地分析u-boot并移植到FS2410板上：
1、u-boot工程的總體結(jié)構(gòu)
2、u-boot的流程、主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存分配。
3、u-boot的重要細(xì)節(jié)，主要分析流程中各函數(shù)的功能。
4、基于FS2410板子的u-boot移植。實(shí)現(xiàn)了NOR Flash和NAND Flash啟動(dòng),網(wǎng)絡(luò)功能。
這些認(rèn)識(shí)源于自己移植u-boot過程中查找的資料和對(duì)源碼的簡(jiǎn)單閱讀。下面主要以smdk2410為分析對(duì)象。
?
一、u-boot工程的總體結(jié)構(gòu)：
1、源代碼組織
?對(duì)于ARM而言，主要的目錄如下：
board????????????????? 平臺(tái)依賴???????? 存放電路板相關(guān)的目錄文件,每一套板子對(duì) 應(yīng)一個(gè)目錄。如smdk2410(arm920t)?
?????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
cpu??????????????????? 平臺(tái)依賴????????? 存放CPU相關(guān)的目錄文件，每一款CPU對(duì)應(yīng)一個(gè)目錄，例如：arm920t、 xscale、i386等目錄
lib_arm??????????????? 平臺(tái)依賴?????????? 存放對(duì)ARM體系結(jié)構(gòu)通用的文件，主要用于實(shí)現(xiàn)ARM平臺(tái)通用的函數(shù)，如軟件浮點(diǎn)。
common??????????????通用??????????通用的多功能函數(shù)實(shí)現(xiàn)，如環(huán)境，命令，控制臺(tái)相關(guān)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
include??????????????? 通用???????????????頭文件和開發(fā)板配置文件，所有開發(fā)板的配置文件都在configs目錄下????????????????????????????????????????
lib_generic?????????通用???????????? 通用庫(kù)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
net??????????????????? 通用??????????????? 存放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的程序
drivers??????????????通用?????????????? 通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，主要有以太網(wǎng)接口的驅(qū)動(dòng)，nand驅(qū)動(dòng)。
.......
2.makefile簡(jiǎn)要分析
所有這些目錄的編譯連接都是由頂層目錄的makefile來(lái)確定的。
在執(zhí)行make之前，先要執(zhí)行make $(board)_config 對(duì)工程進(jìn)行配置，以確定特定于目標(biāo)板的各個(gè)子目錄和頭文件。
$(board)_config:是makefile 中的一個(gè)偽目標(biāo)，它傳入指定的CPU，ARCH，BOARD，SOC參數(shù)去執(zhí)行mkconfig腳本。
這個(gè)腳本的主要功能在于連接目標(biāo)板平臺(tái)相關(guān)的頭文件夾，生成config.h文件包含板子的配置頭文件。
使得makefile能根據(jù)目標(biāo)板的這些參數(shù)去編譯正確的平臺(tái)相關(guān)的子目錄。
以smdk2410板為例,執(zhí)行 make smdk2410_config,
主要完成三個(gè)功能：
@在include文件夾下建立相應(yīng)的文件（夾）軟連接，
#如果是ARM體系將執(zhí)行以下操作：
#ln -s???? asm-arm??????? asm???
#ln -s? arch-s3c24x0??? asm-arm/arch?
#ln -s?? proc-armv?????? asm-arm/proc
@生成Makefile包含文件include/config.mk，內(nèi)容很簡(jiǎn)單，定義了四個(gè)變量：
ARCH?? = arm
CPU??? = arm920t
BOARD? = smdk2410
SOC??? = s3c24x0
@生成include/config.h頭文件，只有一行：
/* Automatically generated - do not edit */
#include "config/smdk2410.h"
頂層makefile先調(diào)用各子目錄的makefile，生成目標(biāo)文件或者目標(biāo)文件庫(kù)。
然后再連接所有目標(biāo)文件（庫(kù)）生成最終的u-boot.bin。
連接的主要目標(biāo)（庫(kù)）如下：
OBJS? = cpu/$(CPU)/start.o?
LIBS? = lib_generic/libgeneric.a
LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
ifdef SOC
LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
endif
LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a /
?fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += rtc/librtc.a
LIBS += dtt/libdtt.a
LIBS += drivers/libdrivers.a
LIBS += drivers/nand/libnand.a
LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += $(BOARDLIBS)
顯然跟平臺(tái)相關(guān)的主要是：
cpu/$(CPU)/start.o?
board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
這里面的四個(gè)變量定義在include/config.mk（見上述）。
其余的均與平臺(tái)無(wú)關(guān)。
所以考慮移植的時(shí)候也主要考慮這幾個(gè)目標(biāo)文件（庫(kù)）對(duì)應(yīng)的目錄。
關(guān)于u-boot 的makefile更詳細(xì)的分析可以參照http://blog.mcuol.com/User/lvembededsys/Article/4355_1.htm。
3、u-boot的通用目錄是怎么做到與平臺(tái)無(wú)關(guān)的？
include/config/smdk2410.h???
?這個(gè)頭文件中主要定義了兩類變量。
一類是選項(xiàng)，前綴是CONFIG_，用來(lái)選擇處理器、設(shè)備接口、命令、屬性等，主要用來(lái)?決定是否編譯某些文件或者函數(shù)。
另一類是參數(shù)，前綴是CFG_，用來(lái)定義總線頻率、串口波特率、Flash地址等參數(shù)。這些常數(shù)參量主要用來(lái)支持通用目錄中的代碼，定義板子資源參數(shù)。
這兩類宏定義對(duì)u-boot的移植性非常關(guān)鍵，比如drive/CS8900.c，對(duì)cs8900而言，很多操作都是通用的，但不是所有的板子上面都有這個(gè)芯片，即使有它在內(nèi)存中映射的基地址也是平臺(tái)相關(guān)的。所以對(duì)于smdk2410板，在smdk2410.h中定義了
?#define CONFIG_DRIVER_CS8900?1????????????? /* we have a CS8900 on-board */
?#define CS8900_BASE 0x19000300????????????? /*IO mode base address*/
CONFIG_DRIVER_CS8900的定義使得cs8900.c可以被編譯（當(dāng)然還得定義CFG_CMD_NET才行），因?yàn)閏s8900.c中在函數(shù)定義的前面就有編譯條件判斷：#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900 如果這個(gè)選項(xiàng)沒有定義，整個(gè)cs8900.c就不會(huì)被編譯了。
而常數(shù)參量CS8900_BASE則用在cs8900.h頭文件中定義各個(gè)功能寄存器的地址。u-boot的CS8900工作在IO模式下，只要給定IO寄存器在內(nèi)存中映射的基地址，其余代碼就與平臺(tái)無(wú)關(guān)了。
??
? u-boot的命令也是通過目標(biāo)板的配置頭文件來(lái)配置的，比如要添加ping命令，就必須添加CFG_CMD_NET和CFG_CMD_PING才行。不然common/cmd_net.c就不會(huì)被編譯了。
?從這里我可以這么認(rèn)為，u-boot工程可配置性和移植性可以分為兩層：
?一是由makefile來(lái)實(shí)現(xiàn)，配置工程要包含的文件和文件夾上，用什么編譯器。
?二是由目標(biāo)板的配置頭文件來(lái)實(shí)現(xiàn)源碼級(jí)的可配置性，通用性。主要使用的是#ifdef #else #endif 之類來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4、smkd2410其余重要的文件：
include/s3c24x0.h ????? 定義了s3x24x0芯片的各個(gè)特殊功能寄存器（SFR）的地址。
cpu/arm920t/start.s?????? ? 在flash中執(zhí)行的引導(dǎo)代碼,也就是bootloader中的stage1,負(fù)責(zé)初始化硬件環(huán)境，把u-boot從flash加載到RAM中去，然后跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去執(zhí)行。
lib_arm/board.c ??????? u-boot的初始化流程，尤其是u-boot用到的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)gd,bd的初始化，以及設(shè)備和控制臺(tái)的初始化。
board/smdk2410/flash.c???? ? 在board目錄下代碼的都是嚴(yán)重依賴目標(biāo)板，對(duì)于不同的CPU，SOC，ARCH，u-boot都有相對(duì)通用的代碼，但是板子構(gòu)成卻是多樣的，主要是內(nèi)存地址，flash型號(hào)，外圍芯片如網(wǎng)絡(luò)。對(duì)fs2410來(lái)說(shuō)，主要考慮從smdk2410板來(lái)移植，差別主要在nor flash上面。
二、u-boot的流程、主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存分配
1、u-boot的啟動(dòng)流程：
從文件層面上看主要流程是在兩個(gè)文件中：cpu/arm920t/start.s，lib_arm/board.c，
1)start.s
???在flash中執(zhí)行的引導(dǎo)代碼,也就是bootloader中的stage1,負(fù)責(zé)初始化硬件環(huán)境，把u-boot從flash加載到RAM中去，然后跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去執(zhí)行。
1.1.6版本的start.s流程：
?硬件環(huán)境初始化：
??? 進(jìn)入svc模式;關(guān)閉watch dog;屏蔽所有IRQ掩碼;設(shè)置時(shí)鐘頻率FCLK、HCLK、PCLK;清I/D cache;禁止MMU和CACHE;配置memory control;
?重定位：
??? 如果當(dāng)前代碼不在連接指定的地址上（對(duì)smdk2410是0x3f000000）則需要把u-boot從當(dāng)前位置拷貝到RAM指定位置中；
?建立堆棧，堆棧是進(jìn)入C函數(shù)前必須初始化的。
?清.bss區(qū)。
?跳到start_armboot函數(shù)中執(zhí)行。（lib_arm/board.c）
??2)lib_arm/board.c:
?? start_armboot是U-Boot執(zhí)行的第一個(gè)C語(yǔ)言函數(shù)，完成系統(tǒng)初始化工作，進(jìn)入主循環(huán)，處理用戶輸入的命令。這里只簡(jiǎn)要列出了主要執(zhí)行的函數(shù)流程：
???void start_armboot (void)
???{
?????? //全局?jǐn)?shù)據(jù)變量指針gd占用r8。
????????? DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
??????????
????????? /* 給全局?jǐn)?shù)據(jù)變量gd安排空間*/
????????? gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
????????? memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
??????????
????????? /* 給板子數(shù)據(jù)變量gd->bd安排空間*/
????????? gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
????????? memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
????????? monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//取u-boot的長(zhǎng)度。
??????????
????????? /* 順序執(zhí)行init_sequence數(shù)組中的初始化函數(shù) */
????????? for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
???????????????? if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
???????????????????????? hang ();
???????????????? }
????????? }
??????????
????????? /*配置可用的Flash */
????????? size = flash_init ();
?????? ……
????????? /* 初始化堆空間 */
????????? mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
????????? /* 重新定位環(huán)境變量， */
????????? env_relocate ();
????????? /* 從環(huán)境變量中獲取IP地址 */
????????? gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
????????? /* 以太網(wǎng)接口MAC 地址 */
????????? ……
????????? devices_init ();????? /*?設(shè)備初始化 */
????????? jumptable_init ();??//跳轉(zhuǎn)表初始化
????????? console_init_r ();??? /* 完整地初始化控制臺(tái)設(shè)備 */
????????? enable_interrupts (); /* 使能中斷處理 */
????????? /* 通過環(huán)境變量初始化 */
????????? if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL) {
????????????????? load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);
????????? }
????????? /* main_loop()循環(huán)不斷執(zhí)行 */
????????? for (;;) {
????????????????? main_loop ();????? /* 主循環(huán)函數(shù)處理執(zhí)行用戶命令 -- common/main.c */
????????? }
???}
初始化函數(shù)序列init_sequence[]
??init_sequence[]數(shù)組保存著基本的初始化函數(shù)指針。這些函數(shù)名稱和實(shí)現(xiàn)的程序文件在下列注釋中。
???
??init_fnc_t *init_sequence[] = {
???????? cpu_init,???????????? /* 基本的處理器相關(guān)配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */
???????? board_init,?????????? /* 基本的板級(jí)相關(guān)配置 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
???????? interrupt_init,?????? /* 初始化例外處理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
???????? env_init,???????????? /* 初始化環(huán)境變量 -- common/env_flash.c */
???????? init_baudrate,??????? /* 初始化波特率設(shè)置 -- lib_arm/board.c */
???????? serial_init,????????? /* 串口通訊設(shè)置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
???????? console_init_f,?????? /* 控制臺(tái)初始化階段1 -- common/console.c */
???????? display_banner,?????? /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
???????? dram_init,??????????? /* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c */
???????? display_dram_config,? /* 顯示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
???????? NULL,
??};
整個(gè)u-boot的執(zhí)行就進(jìn)入等待用戶輸入命令，解析并執(zhí)行命令的死循環(huán)中。
2、u-boot主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
u-boot的主要功能是用于引導(dǎo)OS的，但是本身也提供許多強(qiáng)大的功能，可以通過輸入命令行來(lái)完成許多操作。所以它本身也是一個(gè)很完備的系統(tǒng)。u-boot的大部分操作都是圍繞它自身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通用的，但是不同的板子初始化這些數(shù)據(jù)就不一樣了。所以u(píng)-boot的通用代碼是依賴于這些重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。這里說(shuō)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實(shí)就是一些全局變量。
? 1）gd 全局?jǐn)?shù)據(jù)變量指針，它保存了u-boot運(yùn)行需要的全局?jǐn)?shù)據(jù)，類型定義：
? typedef?struct?global_data {
???????????bd_t??*bd;??????//board data pointor板子數(shù)據(jù)指針
???????????unsigned long?flags;? //指示標(biāo)志，如設(shè)備已經(jīng)初始化標(biāo)志等。
???????????unsigned long?baudrate; //串口波特率
???????????unsigned long?have_console;?/* 串口初始化標(biāo)志*/
???????????unsigned long?reloc_off;?? /* 重定位偏移，就是實(shí)際定向的位置與編譯連接時(shí)指定的位置之差，一般為0 */
???????????unsigned long?env_addr;?/* 環(huán)境參數(shù)地址*/
???????????unsigned long?env_valid;?/* 環(huán)境參數(shù)CRC檢驗(yàn)有效標(biāo)志 */
???????????unsigned long?fb_base;?/* base address of frame buffer */
?????????? #ifdef CONFIG_VFD
???????????unsigned char?vfd_type;?/* display type */
?????????? #endif
???????????void??**jt;??/* 跳轉(zhuǎn)表，1.1.6中用來(lái)函數(shù)調(diào)用地址登記 */
??????????} gd_t;
??2)bd 板子數(shù)據(jù)指針。板子很多重要的參數(shù)。?類型定義如下：????
???typedef struct bd_info {
???????????? int???bi_baudrate;?????/* 串口波特率 */
???????????? unsigned long?bi_ip_addr;???/* IP 地址 */
???????????? unsigned char?bi_enetaddr[6]; /* MAC地址*/
???????????? struct environment_s??????? *bi_env;
???????????? ulong???????? bi_arch_number;?/* unique id for this board */
???????????? ulong???????? bi_boot_params;?/* 啟動(dòng)參數(shù) */
???????????? struct????/* RAM 配置 */
???????????? {
????????????ulong start;
????????????ulong size;
???????????? }bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];
?????????} bd_t;?
??3)環(huán)境變量指針?env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)
?? env_ptr指向環(huán)境參數(shù)區(qū)，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)的環(huán)境參數(shù)environment[]，定義在common/environment.c中。
?? 參數(shù)解釋：
????bootdelay 定義執(zhí)行自動(dòng)啟動(dòng)的等候秒數(shù)?
????baudrate 定義串口控制臺(tái)的波特率?
????netmask 定義以太網(wǎng)接口的掩碼?
????ethaddr 定義以太網(wǎng)接口的MAC地址?
????bootfile 定義缺省的下載文件?
????bootargs 定義傳遞給Linux內(nèi)核的命令行參數(shù)?
????bootcmd 定義自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的幾條命令?
????serverip 定義tftp服務(wù)器端的IP地址?
????ipaddr 定義本地的IP地址?
????stdin 定義標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，一般是串口?
????stdout 定義標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，一般是串口?
????stderr 定義標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出設(shè)備，一般是串口?
??4）設(shè)備相關(guān)：
???標(biāo)準(zhǔn)IO設(shè)備數(shù)組evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL };
???設(shè)備列表 list_t??? devlist = 0;
???device_t的定義：include/devices.h中：
????typedef struct {
?????int?flags;???? ?/* Device flags: input/output/system?*/
?????int?ext;?????? /* Supported extensions???*/
?????char?name[16];??? /* Device name????*/????
????/* GENERAL functions */????
?????int (*start) (void);?? /* To start the device???*/
?????int (*stop) (void);?? /* To stop the device???*/????
????/* 輸出函數(shù) */????
?????void (*putc) (const char c);?/* To put a char???*/
?????void (*puts) (const char *s);?/* To put a string (accelerator)?*/???
????/* 輸入函數(shù) */???
?????int (*tstc) (void);?? /* To test if a char is ready...?*/
?????int (*getc) (void);?? /* To get that char???*/???
????/* Other functions */????
?????void *priv;??? /* Private extensions???*/
????} device_t;
?? u-boot把可以用為控制臺(tái)輸入輸出的設(shè)備添加到設(shè)備列表devlist,并把當(dāng)前用作標(biāo)準(zhǔn)IO的設(shè)備指針加入stdio_devices數(shù)組中。
?? 在調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)IO函數(shù)如printf()時(shí)將調(diào)用stdio_devices數(shù)組對(duì)應(yīng)設(shè)備的IO函數(shù)如putc()。
???? 5)命令相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后面介紹。
???? 6)與具體設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，
???? 如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];記錄nor flash的信息。
???? nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE]; nand flash塊設(shè)備信息
3、u-boot重定位后的內(nèi)存分布：
對(duì)于smdk2410,RAM范圍從0x30000000~0x34000000. u-boot占用高端內(nèi)存區(qū)。從高地址到低地址內(nèi)存分配如下：
顯示緩沖區(qū)??????????????? (.bss_end~34000000)
?????u-boot(bss,data,text)? (33f00000~.bss_end)
?????heap(for malloc)
?????gd(global data)
?????bd(board data)
?????stack?????????????????????????
?????....
?????nor flash????????????????????? (0~2M)
三、u-boot的重要細(xì)節(jié)。
?主要分析流程中各函數(shù)的功能。按啟動(dòng)順序羅列一下啟動(dòng)函數(shù)執(zhí)行細(xì)節(jié)。按照函數(shù)start_armboot流程進(jìn)行分析：
????1)DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
???? 這個(gè)宏定義在include/global_data.h中：
???? #define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR???? register volatile gd_t *gd asm ("r8")
???? 聲明一個(gè)寄存器變量 gd 占用r8。這個(gè)宏在所有需要引用全局?jǐn)?shù)據(jù)指針gd_t *gd的源碼中都有申明。
???? 這個(gè)申明也避免編譯器把r8分配給其它的變量. 所以gd就是r8,這個(gè)指針變量不占用內(nèi)存。
????2）gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
??? 對(duì)全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行地址分配，_armboot_start為0x3f000000,CFG_MALLOC_LEN是堆大小＋環(huán)境數(shù)據(jù)區(qū)大小，config/smdk2410.h中CFG_MALLOC_LEN大小定義為192KB.
????3)gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
??? 分配板子數(shù)據(jù)區(qū)bd首地址。
??? 這樣結(jié)合start.s中棧的分配，
??? 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 /* bdinfoCFG_GBL_DATA_SIZE =128B */
????#ifdef CONFIG_USE_IRQ
????sub?r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
????#endif
????sub?sp, r0, #12??/* leave 3 words for abort-stack??? */
??不難得出上文所述的內(nèi)存分配結(jié)構(gòu)。
??下面幾個(gè)函數(shù)是初始化序列表init_sequence[]中的函數(shù):
??4)cpu_init();定義于cpu/arm920t/cpu.c?
??分配IRQ，FIQ棧底地址，由于沒有定義CONFIG_USE_IRQ,所以相當(dāng)于空實(shí)現(xiàn)。
??5)board_init；極級(jí)初始化，定義于board/smdk2410/smdk2410.c
?? 設(shè)置PLL時(shí)鐘，GPIO，使能I/D cache.
??? 設(shè)置bd信息：gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;//板子的ID，沒啥意義。
??? ???????gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)存放地址
??? 6)interrupt_init;定義于cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c?
??? 初始化2410的PWM timer 4,使其能自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)值，恒定的產(chǎn)生時(shí)間中斷信號(hào)，但是中斷被屏蔽了用不上。
??? 7)env_init;定義于common/env_flash.c（搜索的時(shí)候發(fā)現(xiàn)別的文件也定義了這個(gè)函數(shù)，而且沒有宏定義保證只有一個(gè)被編譯，這是個(gè)問題，有高手知道指點(diǎn)一下！）
??功能：指定環(huán)境區(qū)的地址。default_environment是默認(rèn)的環(huán)境參數(shù)設(shè)置。
???gd->env_addr? = (ulong)&default_environment[0];
???gd->env_valid = 0;
??8)init_baudrate；初始化全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)中波特率的值
??gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate =(i > 0)
???? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
???: CONFIG_BAUDRATE;
????9)serial_init; 串口通訊設(shè)置 定義于cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c?
??? 根據(jù)bd中波特率值和pclk,設(shè)置串口寄存器。
????10)console_init_f;控制臺(tái)前期初始化common/console.c
??? 由于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備還沒有初始化（gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0），這時(shí)控制臺(tái)使用串口作為控制臺(tái)
??? 函數(shù)只有一句：gd->have_console = 1;
????10)dram_init,初始化內(nèi)存RAM信息。board/smdk2410/smdk2410.c
??? 其實(shí)就是給gd->bd中內(nèi)存信息表賦值而已。
??? gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
? gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
? 初始化序列表init_sequence[]主要函數(shù)分析結(jié)束。
??11)flash_init；定義在board/smdk2410/flash.c
?? 這個(gè)文件與具體平臺(tái)關(guān)系密切，smdk2410使用的flash與FS2410不一樣，所以移植時(shí)這個(gè)程序就得重寫。
?? flash_init()是必須重寫的函數(shù)，它做哪些操作呢？
?? 首先是有一個(gè)變量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]來(lái)記錄flash的信息。flash_info_t定義：
?? typedef struct {
????ulong?size;???/* 總大小BYTE??*/
????ushort?sector_count;??/* 總的sector數(shù)*/
????ulong?flash_id;??/* combined device & manufacturer code?*/
????ulong?start[CFG_MAX_FLASH_SECT];?? /* 每個(gè)sector的起始物理地址。 */
????uchar?protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每個(gè)sector的保護(hù)狀態(tài)，如果置1，在執(zhí)行erase操作的時(shí)候?qū)⑻^對(duì)應(yīng)sector*/
???? #ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。
????.....
???? #endif
???} flash_info_t;
??? flash_init()的操作就是讀取ID號(hào)，ID號(hào)指明了生產(chǎn)商和設(shè)備號(hào)，根據(jù)這些信息設(shè)置size,sector_count,flash_id.以及start[]、protect[]。
????12)把視頻幀緩沖區(qū)設(shè)置在bss_end后面。
??? addr = (_bss_end + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
???size = vfd_setmem (addr);
???gd->fb_base = addr;
??13)mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
?? 設(shè)置heap區(qū)，供malloc使用。下面的變量和函數(shù)定義在lib_arm/board.c
?? malloc可用內(nèi)存由mem_malloc_start，mem_malloc_end指定。而當(dāng)前分配的位置則是mem_malloc_brk。
?? mem_malloc_init負(fù)責(zé)初始化這三個(gè)變量。malloc則通過sbrk函數(shù)來(lái)使用和管理這片內(nèi)存。
????static ulong mem_malloc_start = 0;
????static ulong mem_malloc_end = 0;
????static ulong mem_malloc_brk = 0;
????static
????void mem_malloc_init (ulong dest_addr)
????{
?????mem_malloc_start = dest_addr;
?????mem_malloc_end = dest_addr + CFG_MALLOC_LEN;
?????mem_malloc_brk = mem_malloc_start;
????
?????memset ((void *) mem_malloc_start, 0,
???????mem_malloc_end - mem_malloc_start);
????}
????void *sbrk (ptrdiff_t increment)
????{
?????ulong old = mem_malloc_brk;
?????ulong new = old + increment;
????
?????if ((new < mem_malloc_start) || (new > mem_malloc_end)) {
??????return (NULL);
?????}
?????mem_malloc_brk = new;
?????return ((void *) old);
????}
??14)env_relocate() 環(huán)境參數(shù)區(qū)重定位
??由于初始化了heap區(qū)，所以可以通過malloc()重新分配一塊環(huán)境參數(shù)區(qū)，
??但是沒有必要，因?yàn)槟J(rèn)的環(huán)境參數(shù)已經(jīng)重定位到RAM中了。
??/**這里發(fā)現(xiàn)個(gè)問題，ENV_IS_EMBEDDED是否有定義還沒搞清楚，而且CFG_MALLOC_LEN也沒有定義，也就是說(shuō)如果ENV_IS_EMBEDDED沒有定義則執(zhí)行malloc,是不是應(yīng)該有問題？**/
??15)IP，MAC地址的初始化。主要是從環(huán)境中讀，然后賦給gd->bd對(duì)應(yīng)域就OK。
??16）devices_init ();定義于common/devices.c
??int devices_init (void)//我去掉了編譯選項(xiàng)，注釋掉的是因?yàn)閷?duì)應(yīng)的編譯選項(xiàng)沒有定義。
???{
???? devlist = ListCreate (sizeof (device_t));//創(chuàng)建設(shè)備列表
????i2c_init (CFG_I2C_SPEED, CFG_I2C_SLAVE);//初始化i2c接口，i2c沒有注冊(cè)到devlist中去。
????//drv_lcd_init ();
????//drv_video_init ();
????//drv_keyboard_init ();
????//drv_logbuff_init ();
????drv_system_init (); //這里其實(shí)是定義了一個(gè)串口設(shè)備，并且注冊(cè)到devlist中。
????//serial_devices_init ();
????//drv_usbtty_init ();
????//drv_nc_init ();
???}
經(jīng)過devices_init()，創(chuàng)建了devlist，但是只有一個(gè)串口設(shè)備注冊(cè)在內(nèi)。顯然，devlist中的設(shè)備都是可以做為console的。
16)?jumptable_init ();初始化gd->jt。1.1.6版本的jumptable只起登記函數(shù)地址的作用。并沒有其他作用。
?17)console_init_r ();后期控制臺(tái)初始化
???? 主要過程：查看環(huán)境參數(shù)stdin,stdout,stderr中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)IO的指定的設(shè)備名稱，再按照環(huán)境指定的名稱搜索devlist，將搜到的設(shè)備指針賦給標(biāo)準(zhǔn)IO數(shù)組stdio_devices[]。置gd->flag標(biāo)志GD_FLG_DEVINIT。這個(gè)標(biāo)志影響putc，getc函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，未定義此標(biāo)志時(shí)直接由串口serial_getc和serial_putc實(shí)現(xiàn)，定義以后通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備數(shù)組stdio_devices[]中的putc和getc來(lái)實(shí)現(xiàn)IO。
?下面是相關(guān)代碼：
????void putc (const char c)
?????????{
?????????#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
??????????if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT無(wú)輸出標(biāo)志
???????????return;
?????????#endif
??????????if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//設(shè)備list已經(jīng)初始化
???????????/* Send to the standard output */
???????????fputc (stdout, c);
??????????} else {
???????????/* Send directly to the handler */
???????????serial_putc (c);//未初始化時(shí)直接從串口輸出。
??????????}
?????????}
???????void fputc (int file, const char c)
????????{
?????????if (file < MAX_FILES)
??????????stdio_devices[file]->putc (c);
????????}
為什么要使用devlist，std_device[]？
為了更靈活地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)IO重定向，任何可以作為標(biāo)準(zhǔn)IO的設(shè)備，如USB鍵盤，LCD屏，串口等都可以對(duì)應(yīng)一個(gè)device_t的結(jié)構(gòu)體變量，只需要實(shí)現(xiàn)getc和putc等函數(shù)，就能加入到devlist列表中去，也就可以被assign為標(biāo)準(zhǔn)IO設(shè)備std_device中去。如函數(shù)
int?console_assign (int file, char *devname);?/* Assign the console?重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出*/
這個(gè)函數(shù)功能就是把名為devname的設(shè)備重定向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)IO文件file(stdin,stdout,stderr)。其執(zhí)行過程是在devlist中查找devname的設(shè)備，返回這個(gè)設(shè)備的device_t指針，并把指針值賦給std_device[file]。
?18)enable_interrupts(),使能中斷。由于CONFIG_USE_IRQ沒有定義，空實(shí)現(xiàn)。
??#ifdef CONFIG_USE_IRQ
????/* enable IRQ interrupts */
????void enable_interrupts (void)
????{
?????unsigned long temp;
?????__asm__ __volatile__("mrs %0, cpsr/n"
??????????? "bic %0, %0, #0x80/n"
??????????? "msr cpsr_c, %0"
??????????? : "=r" (temp)
??????????? :
??????????? : "memory");
????}
#else
???? ???void enable_interrupts (void)
????{??
????}??
??19）設(shè)置CS8900的MAC地址。
??cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);??
??20）初始化以太網(wǎng)。
??eth_initialize(gd->bd);//bd中已經(jīng)IP，MAC已經(jīng)初始化
??21）main_loop ()；定義于common/main.c
??至此所有初始化工作已經(jīng)完畢。main_loop在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)入設(shè)備中接受命令行，然后分析，查找，執(zhí)行。
?關(guān)于U-boot中命令相關(guān)的編程：
1、命令相關(guān)的函數(shù)和定義
??＠main_loop：這個(gè)函數(shù)里有太多編譯選項(xiàng)，對(duì)于smdk2410,去掉所有選項(xiàng)后等效下面的程序
??void main_loop()
???{
????static char lastcommand[CFG_CBSIZE] = { 0, };
????int len;
????int rc = 1;
????int flag;
??? ?char *s;
????int bootdelay;
????s = getenv ("bootdelay");?? //自動(dòng)啟動(dòng)內(nèi)核等待延時(shí)
????bootdelay = s ? (int)simple_strtol(s, NULL, 10) : CONFIG_BOOTDELAY;
???
????debug ("### main_loop entered: bootdelay=%d/n/n", bootdelay);
????s = getenv ("bootcmd");??//取得環(huán)境中設(shè)置的啟動(dòng)命令行
????debug ("### main_loop: bootcmd=/"%s/"/n", s ? s : "");
???
????if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay))
????{
?????run_command (s, 0);//執(zhí)行啟動(dòng)命令行,smdk2410.h中沒有定義CONFIG_BOOTCOMMAND，所以沒有命令執(zhí)行。
????}
????
????for (;;) {
????len = readline(CFG_PROMPT);//讀取鍵入的命令行到console_buffer
???
?????flag = 0;?/* assume no special flags for now */
?????if (len > 0)
??????strcpy (lastcommand, console_buffer);//拷貝命令行到lastcommand.
?????else if (len == 0)
??????flag |= CMD_FLAG_REPEAT;
??????if (len == -1)
??????puts ("/n");
?????else
??????rc = run_command (lastcommand, flag); //執(zhí)行這個(gè)命令行。
???
?????if (rc <= 0) {
??????/* invalid command or not repeatable, forget it */
??????lastcommand[0] = 0;
????}
???}
＠run_comman();在命令table中查找匹配的命令名稱，得到對(duì)應(yīng)命令結(jié)構(gòu)體變量指針，以解析得到的參數(shù)調(diào)用其處理函數(shù)執(zhí)行命令。
??? ＠命令結(jié)構(gòu)構(gòu)體類型定義：command.h中，
???struct cmd_tbl_s {
????char??*name;??????????????????????? ?/* 命令名???*/
????int??maxargs;??????????????????????? ?/* 最大參數(shù)個(gè)數(shù)maximum number of arguments?*/
????int??repeatable;?/* autorepeat allowed???*/
???????????????????????????????????????????????????/* Implementation function?命令執(zhí)行函數(shù)*/
????int??(*cmd)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *[]);
????char??*usage;?????????????????????? ?/* Usage message?(short)?*/
???#ifdef?CFG_LONGHELP
????char??*help;???????????????????????? ?/* Help? message?(long)?*/
???#endif
???#ifdef CONFIG_AUTO_COMPLETE
??????????????????????????????????????????????? /* do auto completion on the arguments */
????int??(*complete)(int argc, char *argv[], char last_char, int maxv, char *cmdv[]);
???#endif
???};
???typedef struct cmd_tbl_s?cmd_tbl_t;
???//定義section屬性的結(jié)構(gòu)體。編譯的時(shí)候會(huì)單獨(dú)生成一個(gè)名為.u_boot_cmd的section段。
???#define Struct_Section? __attribute__ ((unused,section (".u_boot_cmd")))
???//這個(gè)宏定義一個(gè)命令結(jié)構(gòu)體變量。并用name,maxargs,rep,cmd,usage,help初始化各個(gè)域。
???#define U_BOOT_CMD(name,maxargs,rep,cmd,usage,help) /
???cmd_tbl_t __u_boot_cmd_##name Struct_Section = {#name, maxargs, rep, cmd, usage, help}
???
???2、在u-boot中，如何添加一個(gè)命令：
?????1）CFG_CMD_*??命令選項(xiàng)位標(biāo)志。在include/cmd_confdefs.h 中定義。
???? 每個(gè)板子的配置文件（如include/config/smdk2410.h）中都可以定義u-boot
???? 需要的命令，如果要添加一個(gè)命令，必須添加相應(yīng)的命令選項(xiàng)。如下：
????? #define CONFIG_COMMANDS /
????(CONFIG_CMD_DFL? | /
????CFG_CMD_CACHE? | /
????/*CFG_CMD_NAND? |*/ /
????/*CFG_CMD_EEPROM |*/ /
????/*CFG_CMD_I2C? |*/ /
????/*CFG_CMD_USB? |*/ /
????CFG_CMD_REGINFO? | /
????CFG_CMD_DATE? | /
????CFG_CMD_ELF)
????定義這個(gè)選項(xiàng)主要是為了編譯命令需要的源文件，大部分命令都在common文件夾下對(duì)應(yīng)一個(gè)源文件
????cmd_*.c ，如cmd_cache.c實(shí)現(xiàn)cache命令。 文件開頭就有一行編譯條件：
????#if(CONFIG_COMMANDS&CFG_CMD_CACHE)
????也就是說(shuō)，如果配置頭文件中CONFIG_COMMANDS不或上相應(yīng)命令的選項(xiàng)，這里就不會(huì)被編譯。
?? 2）定義命令結(jié)構(gòu)體變量，如：
?? U_BOOT_CMD(
?????????dcache,?? 2,?? 1,???? do_dcache,
?????????"dcache? - enable or disable data cache/n",
?????????"[on, off]/n"
?????????"??? - enable or disable data (writethrough) cache/n"
????????);
其實(shí)就是定義了一個(gè)cmd_tbl_t類型的結(jié)構(gòu)體變量，這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量名為__u_boot_cmd_dcache。
????其中變量的五個(gè)域初始化為括號(hào)的內(nèi)容。分別指明了命令名，參數(shù)個(gè)數(shù)，重復(fù)數(shù)，執(zhí)行命令的函數(shù)，命令提示。
????每個(gè)命令都對(duì)應(yīng)這樣一個(gè)變量，同時(shí)這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的section屬性為.u_boot_cmd.也就是說(shuō)每個(gè)變量編譯結(jié)束
????在目標(biāo)文件中都會(huì)有一個(gè).u_boot_cmd的section.一個(gè)section是連接時(shí)的一個(gè)輸入段，如.text,.bss,.data等都是section名。
????最后由鏈接程序把所有的.u_boot_cmd段連接在一起，這樣就組成了一個(gè)命令結(jié)構(gòu)體數(shù)組。
????u-boot.lds中相應(yīng)腳本如下:
??????. = .;
??????__u_boot_cmd_start = .;
??????.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
??????__u_boot_cmd_end = .;
????可以看到所有的命令結(jié)構(gòu)體變量集中在__u_boot_cmd_start開始到__u_boot_cmd_end結(jié)束的連續(xù)地址范圍內(nèi)，
????這樣形成一個(gè)cmd_tbl_t類型的數(shù)組，run_command函數(shù)就是在這個(gè)數(shù)組中查找命令的。
???3）實(shí)現(xiàn)命令處理函數(shù)。命令處理函數(shù)的格式：
???void function (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
? 總體來(lái)說(shuō)，如果要實(shí)現(xiàn)自己的命令，應(yīng)該在include/com_confdefs.h中定義一個(gè)命令選項(xiàng)標(biāo)志位。
???在板子的配置文件中添加命令自己的選項(xiàng)。按照u-boot的風(fēng)格，可以在common/下面添加自己的cmd_*.c，并且定義自己的命令結(jié)構(gòu)體變量，如U_BOOT_CMD(
?????????mycommand,?? 2,?? 1,???? do_mycommand,
?????????"my command!/n",
?????????".../n"
?????????" ../n"
????????);
然后實(shí)現(xiàn)自己的命令處理函數(shù)do_mycommand(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])。
四、U-boot在ST2410的移植，基于NOR FLASH和NAND FLASH啟動(dòng)。
????1、從smdk2410到ST2410:
?????? ST2410板子的核心板與FS2410是一樣的。我沒有整到smdk2410的原理圖，從網(wǎng)上得知的結(jié)論總結(jié)如下，
?fs2410與smdk2410 RAM地址空間大小一致(0x30000000~0x34000000=64MB);
NOR FLASH型號(hào)不一樣，FS2410用SST39VF1601系列的，smdk2410用AMD產(chǎn)LV系列的;
網(wǎng)絡(luò)芯片型號(hào)和在內(nèi)存中映射的地址完全一致（CS8900，IO方式基地址0x19000300）
??? 2、移植過程：
??? 移植u-boot的基本步驟如下
????(1) 在頂層Makefile中為開發(fā)板添加新的配置選項(xiàng)，使用已有的配置項(xiàng)目為例。
????smdk2410_config?????? :?????? unconfig
????@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24×0
????參考上面2行，添加下面2行。
????fs2410_config??????? :?????? unconfig
????@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t fs2410 NULL s3c24×0
????
????(2) 創(chuàng)建一個(gè)新目錄存放開發(fā)板相關(guān)的代碼，并且添加文件。
????board/fs2410/config.mk
????board/fs2410/flash.c
????board/fs2410/fs2410.c
????board/fs2410/Makefile
????board/fs2410/memsetup.S
????board/fs2410/u-boot.lds
????注意將board/fs2410/Makefile中smdk2410.o全部改為fs2410.o
????(3) 為開發(fā)板添加新的配置文件
????可以先復(fù)制參考開發(fā)板的配置文件，再修改。例如：
????$cp include/configs/smdk2410.h include/configs/fs2410.h
????如果是為一顆新的CPU移植，還要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的目錄存放CPU相關(guān)的代碼。
????
????(4) 配置開發(fā)板
????$ make fs2410_config
????
????3、移植要考慮的問題：
??? 從smdk2410到ST2410移植要考慮的主要問題就是NOR flash。從上述分析知道，u-boot啟動(dòng)時(shí)要執(zhí)行flash_init() 檢測(cè)flash的ID號(hào)，大小，secotor起始地址表和保護(hù)狀態(tài)表,這些信息全部保存在flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]中。
?? 另外，u-boot中有一些命令如saveenvt需要要擦寫flash，間接調(diào)用兩個(gè)函數(shù)：flash_erase和write_buff。在board/smdk2410/flash.c
????? 實(shí)現(xiàn)了與smdk2410板子相關(guān)的nor flash函數(shù)操作。由于write_buffer中調(diào)用了write_hword去具體寫入一個(gè)字到flash中，這個(gè)函數(shù)本身是與硬件無(wú)關(guān)的，
????? 所以與硬件密切相關(guān)的三個(gè)需要重寫的函數(shù)是flash_init, flash_erase,write_hword；
????4、SST39VF1601:
????? FS2410板nor flash型號(hào)是SST39VF1601，根據(jù)data sheet,其主要特性如下：
????? 16bit字為訪問單位。2MBTYE大小。
????? sector大小2kword=4KB,block大小32Kword=64KB;這里我按block為單位管理flash,即flash_info結(jié)構(gòu)體變量中的sector_count是block數(shù)，起始地址表保存也是所有block的起始地址。
????? SST Manufacturer ID = 00BFH ;
????? SST39VF1601 Device ID = 234BH；
????? 軟件命令序列如下圖。
??
????5、我實(shí)現(xiàn)的flash.c主要部分：
?????
??//相關(guān)定義：
????# define CFG_FLASH_WORD_SIZE unsigned short??//訪問單位為16b字
???#define MEM_FLASH_ADDR1??(*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x000005555<<1 ))
//命令序列地址1，由于2410地址線A1與SST39VF1601地址線A0連接實(shí)現(xiàn)按字訪問，因此這個(gè)地址要左移1位。
???#define MEM_FLASH_ADDR2??(*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x000002AAA<<1 )) //命令序列地址2
???#define READ_ADDR0?(*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x0000))???
? //flash信息讀取地址1，A0＝0,其余全為0
???#define READ_ADDR1?(*(volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(CFG_FLASH_BASE + 0x0001<<1)) //flash信息讀取地址2，A0＝1,其余全為0
???flash_info_t?flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]; /* 定義全局變量flash_info[1]*/
???
???//flash_init(),我實(shí)現(xiàn)的比較簡(jiǎn)單，因?yàn)槭桥c板子嚴(yán)重依賴的，只要檢測(cè)到的信息與板子提供的已知信息符合就OK。
???ulong flash_init (void)
???{
????int i;
???
????CFG_FLASH_WORD_SIZE value;
????flash_info_t *info;
????for (i = 0; i < CFG_MAX_FLASH_BANKS; i++)
????{
?????flash_info[i].flash_id=FLASH_UNKNOWN;
????}??
????info=(flash_info_t *)(&flash_info[0]);
????
???? //進(jìn)入讀ID狀態(tài)，讀MAN ID和device id
???? MEM_FLASH_ADDR1=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x00AA);
???? MEM_FLASH_ADDR2=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x0055);
???? MEM_FLASH_ADDR1=(CFG_FLASH_WORD_SIZE)(0x0090);
?????
???? value=READ_ADDR0;?? //read Manufacturer ID
?????
???? if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_MANUFACT)
???? ?info->flash_id = FLASH_MAN_SST;
???? else
???? ?{?
???? ??panic("NOT expected FLASH FOUND!/n");return 0;
???? ?}
???? value=READ_ADDR1;?? //read device ID
???
???? if(value==(CFG_FLASH_WORD_SIZE)SST_ID_xF1601)
???? ?{
???? ??info->flash_id += FLASH_SST1601;
???????? info->sector_count = 32;?? //32 block
???????? info->size = 0x00200000;?// 2M=32*64K
???? ?}
???? else
???? ?{?
???? ??panic("NOT expected FLASH FOUND!/n");return 0;??
???? ?}
???? ?
???? //建立sector起始地址表。
????if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST )
????{
????? for (i = 0; i < info->sector_count; i++)
?????info->start[i] = CFG_FLASH_BASE + (i * 0x00010000);
????}
????
???? //設(shè)置sector保護(hù)信息，對(duì)于SST生產(chǎn)的FLASH，全部設(shè)為0。
????for (i = 0; i < info->sector_count; i++)?
????{
?????if((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)
?????? info->protect[i] = 0;
????}
????
???? //結(jié)束讀ID狀態(tài)：
????*((CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&info->start[0])= (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00F0;
????
????//設(shè)置保護(hù)，將u-boot鏡像和環(huán)境參數(shù)所在的block的proctect標(biāo)志置1
????flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
??????????? CFG_FLASH_BASE,
??????????? CFG_FLASH_BASE + monitor_flash_len - 1,
??????????? &flash_info[0]);
???
????flash_protect (FLAG_PROTECT_SET,
??????????? CFG_ENV_ADDR,
??????????? CFG_ENV_ADDR + CFG_ENV_SIZE - 1, &flash_info[0]);
????return info->size;
???}
?//flash_erase實(shí)現(xiàn)
?? 這里給出修改的部分，s_first，s_last是要擦除的block的起始和終止block號(hào).對(duì)于protect[]置位的block不進(jìn)行擦除。
擦除一個(gè)block命令時(shí)序按照上面圖示的Block-Erase進(jìn)行。
?for (sect = s_first; sect<=s_last; sect++)
???{
????if (info->protect[sect] == 0)
????{?/* not protected */
??????? addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[sect]);
??????? if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) == FLASH_MAN_SST)?
??????? ?{
????????MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
????????MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
????????MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080;
????????MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
????????MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
????????addr[0] = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0050;? /* block erase */
????????for (i=0; i<50; i++)
????????? udelay(1000);? /* wait 1 ms */
????????? }
???? else
????? {
????? ?break;
????? }
???? }
?? }
?? .........
??start = get_timer (0); //在指定時(shí)間內(nèi)不能完成為超時(shí)。
??last? = start;
??addr = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)(info->start[l_sect]);//查詢DQ7是否為1，DQ7=1表明擦除完畢
??while ((addr[0] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) != (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) {
???if ((now = get_timer(start)) > CFG_FLASH_ERASE_TOUT) {
????printf ("Timeout/n");
????return 1;
??}
??................
??
??//write_word操作，這個(gè)函數(shù)由write_buff一調(diào)用，完成寫入一個(gè)word的操作，其操作命令序列由上圖中Word-Program指定。
??static int write_word (flash_info_t *info, ulong dest, ulong data)
??{
???volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *dest2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)dest;
???volatile CFG_FLASH_WORD_SIZE *data2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE *)&data;
???ulong start;
???int flag;
???int i;
??
???/* Check if Flash is (sufficiently) erased */
???if ((*((volatile ulong *)dest) & data) != data) {
????return (2);
???}
???/* Disable interrupts which might cause a timeout here */
???flag = disable_interrupts();
??
???for (i=0; i<4/sizeof(CFG_FLASH_WORD_SIZE); i++)
???? {
?????? MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00AA;
?????? MEM_FLASH_ADDR2 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0055;
?????? MEM_FLASH_ADDR1 = (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x00A0;
??
?????? dest2[i] = data2[i];
??
?????? /* re-enable interrupts if necessary */
?????? if (flag)
???????? enable_interrupts();
??
?????? /* data polling for D7 */
?????? start = get_timer (0);
?????? while ((dest2[i] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080) !=
?????? (data2[i] & (CFG_FLASH_WORD_SIZE)0x0080)) {
???????? if (get_timer(start) > CFG_FLASH_WRITE_TOUT) {
????return (1);
???????? }
?????? }
???? }
???return (0);
??}
??
??這些代碼在與nor flash相關(guān)的命令中都會(huì)間接被調(diào)用。所以u(píng)-boot可移植性的另一個(gè)方面就是規(guī)定一些函數(shù)調(diào)用接口和全局變量，這些函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是硬件相關(guān)的，移植時(shí)只需要實(shí)現(xiàn)這些函數(shù)。
??而全局變量是具體硬件無(wú)關(guān)的。u-boot在通用目錄中實(shí)現(xiàn)其余與硬件無(wú)關(guān)的函數(shù)，這些函數(shù)就只與全局變量和函數(shù)接口打交道了。 通過編譯選項(xiàng)設(shè)置來(lái)靈活控制是否需要編譯通用部分。
??
??
?6、增加從Nand 啟動(dòng)的代碼：
?FS2410板有跳線，跳線短路時(shí)從NAND啟動(dòng)，否則從NOR啟動(dòng)。根據(jù)FS2410 BIOS源碼，我修改了start.s加入了可以從兩種FLASH中啟動(dòng)u-boot的
?代碼。原理在于：在重定位之前先讀BWSCON寄存器，判斷OM0位是0（有跳線，NAND啟動(dòng)）還是1（無(wú)跳線，NOR啟動(dòng)），采取不同的重定位代碼
?分別從nand或nor中拷貝u-boot鏡像到RAM中。這里面也有問題，比如從Nand啟動(dòng)后，nor flash的初始化代碼和與它相關(guān)的命令都是不能使用的。
?這里我采用比較簡(jiǎn)單的方法，定義一個(gè)全局變量標(biāo)志_boot_flash保存當(dāng)前啟動(dòng)FLASH標(biāo)志，_boot_flash=0則表明是NOR啟動(dòng)，否則是從NAND。
?在每個(gè)與nor flash 相關(guān)的命令執(zhí)行函數(shù)一開始就判斷這個(gè)變量，如果為1立即返回。flash_init()也必須放在這個(gè)if(!_boot_flash)條件中。
?這里方法比較笨，主要是為了能在跳線處于任意狀態(tài)時(shí)都能啟動(dòng)u-boot。
?修改后的start.s如下。
?.......
??//修改1
??.globl _boot_flash?
??_boot_flash:???//定義全局標(biāo)志變量，0:NOR FLASH啟動(dòng)，1：NAND FLASH啟動(dòng)。
??.word 0x00000000???
?.........
??///修改2：
??ldr r0,=BWSCON
??ldr r0,[r0]
??ands r0,r0,#6
??beq?nand_boot?? //OM0=0,有跳線，從Nand啟動(dòng)。nand_boot在后面定義。
??............
??
??//修改4,這里在全局變量_boot_flash中設(shè)置當(dāng)前啟動(dòng)flash設(shè)備是NOR還是NAND
??//這里已經(jīng)完成搬運(yùn)到RAM的工作，即將跳轉(zhuǎn)到RAM中_start_armboot函數(shù)中執(zhí)行。
??adr r1,_boot_flash //取_boot_flash的當(dāng)前地址，這時(shí)還在NOR FLASH或者NAND 4KB緩沖中。
??ldr r2,_TEXT_BASE
??add r1,r1,r2???//得到_boot_flash重定位后的地址，這個(gè)地址在RAM中。
??ldr r0,=BWSCON
??ldr r0,[r0]
??ands r0,r0,#6???//
??mov r2,#0x00000001
??streq r2,[r1]???//如果當(dāng)前是從NAND啟動(dòng)，置_boot_flash為1
??
??ldr?pc, _start_armboot
?
?_start_armboot:?.word start_armboot
?
?........
?
? 修改4，從NAND拷貝U-boot鏡像（最大128KB），這段代碼由fs2410 BIOS修改得來(lái)。
?nand_boot:
???mov?r5, #NFCONF
???ldr?r0,?=(1<<15)|(1<<12)|(1<<11)|(7<<8)|(7<<4)|(7)
???str?r0,?[r5]
???
???bl?ReadNandID
???mov?r6, #0
???ldr?r0, =0xec73
???cmp?r5,?r0
???beq?x1
???ldr?r0, =0xec75
???cmp?r5, r0
???beq?x1
???mov?r6, #1
??x1:?
???bl?ReadNandStatus
???
???mov?r8, #0?? ?????//r8是PAGE數(shù)變量
???ldr?r9, _TEXT_BASE ??//r9指向u-boot在RAM中的起始地址。
??x2:?
???ands?r0, r8, #0x1f
???bne??x3???????//此處意思在于頁(yè)數(shù)是32的整數(shù)倍的時(shí)候才進(jìn)行一次壞塊檢查? 1 block=32 pages，否則直接讀取頁(yè)面。
???mov??r0, r8
???bl??CheckBadBlk???//檢查壞塊返回值非0表明當(dāng)前塊不是壞塊。
???cmp??r0, #0
???addne?r8, r8, #32???//如果當(dāng)前塊壞了，跳過讀取操作。 1 block=32 pages
???bne??x4
??x3:?
???mov?r0, r8
???mov?r1, r9
???bl?ReadNandPage??//讀取一頁(yè)(512B)
???add?r9, r9, #512
???add?r8, r8, #1
??x4:?
???cmp?r8, #256????//一共讀取256*512=128KB。
???bcc?x2
???
???mov?r5, #NFCONF???//DsNandFlash
???ldr?r0, [r5]
???and?r0, r0, #~0x8000
???str?r0, [r5]
???
???adr lr,stack_setup //注意這里直接跳轉(zhuǎn)到stack_setup中執(zhí)行
???mov pc,lr
??///
??/*************************************************
??*
??*Nand basic functions:
??*************************************************
??*/
??//讀取Nand的ID號(hào)，返回值在r5中
??ReadNandID:
???mov?? ? r7,#NFCONF?
???ldr????? r0,[r7,#0]??//NFChipEn();
???bic????? r0,r0,#0x800
???str????? r0,[r7,#0]?
???mov????? r0,#0x90??//WrNFCmd(RdIDCMD);
???strb???? r0,[r7,#4]?
???mov????? r4,#0???//WrNFAddr(0);
???strb???? r4,[r7,#8]?
??y1:???????????//while(NFIsBusy());
???ldr????? r0,[r7,#0x10]?
???tst????? r0,#1
???beq????? y1
???ldrb???? r0,[r7,#0xc]?//id? = RdNFDat()<<8;
???mov????? r0,r0,lsl #8?
???ldrb???? r1,[r7,#0xc]?//id |= RdNFDat();
???orr????? r5,r1,r0?
???ldr????? r0,[r7,#0]??//NFChipDs();
???orr????? r0,r0,#0x800
???str????? r0,[r7,#0]?
???mov?? pc,lr
??
??//讀取Nand狀態(tài),返回值在r1,此處沒有用到返回值。
??
??ReadNandStatus:
???mov?? r7,#NFCONF
???ldr????? r0,[r7,#0]?? //NFChipEn();
???bic????? r0,r0,#0x800
???str????? r0,[r7,#0]
???mov????? r0,#0x70???? //WrNFCmd(QUERYCMD);
???strb???? r0,[r7,#4]?
???ldrb???? r1,[r7,#0xc]? //r1 = RdNFDat();
???ldr????? r0,[r7,#0]?? //NFChipDs();
???orr????? r0,r0,#0x800
???str????? r0,[r7,#0]
???mov?? pc,lr
??
??//等待Nand內(nèi)部操作完畢
??WaitNandBusy:
???mov????? r0,#0x70??//WrNFCmd(QUERYCMD);
???mov????? r1,#NFCONF
???strb???? r0,[r1,#4]
??z1:??????????????? //while(!(RdNFDat()&0x40));?
???ldrb???? r0,[r1,#0xc]
???tst????? r0,#0x40
???beq???? z1
???mov????? r0,#0???//WrNFCmd(READCMD0);
???strb???? r0,[r1,#4]
???mov????? pc,lr
??
??//檢查壞block:
??CheckBadBlk:
???mov???? r7, lr
???mov???? r5, #NFCONF
???
???bic???? r0, r0, #0x1f?? //addr &= ~0x1f;
???ldr????? r1,[r5,#0]??//NFChipEn()
???bic????? r1,r1,#0x800
???str????? r1,[r5,#0]?
??
???mov????? r1,#0x50??? //WrNFCmd(READCMD2)
???strb???? r1,[r5,#4]?
???mov??? r1, #6
???strb???? r1,[r5,#8]??//WrNFAddr(6)
???strb???? r0,[r5,#8]??//WrNFAddr(addr)
???mov????? r1,r0,lsr #8?//WrNFAddr(addr>>8)
???strb???? r1,[r5,#8]?
???cmp????? r6,#0???? //if(NandAddr)??
???movne??? r0,r0,lsr #16?//WrNFAddr(addr>>16)
???strneb?? r0,[r5,#8]
???
???bl??WaitNandBusy?//WaitNFBusy()
??
???ldrb?r0, [r5,#0xc]?//RdNFDat()
???sub??r0, r0, #0xff
???
???mov????? r1,#0???//WrNFCmd(READCMD0)
???strb???? r1,[r5,#4]?
???
???ldr????? r1,[r5,#0]??//NFChipDs()
???orr????? r1,r1,#0x800
???str????? r1,[r5,#0]
???
???mov??pc, r7
??
??ReadNandPage:
???mov???? r7,lr
???mov????? r4,r1
???mov????? r5,#NFCONF
??
???ldr????? r1,[r5,#0]??//NFChipEn()
???bic????? r1,r1,#0x800
???str????? r1,[r5,#0]?
??
???mov????? r1,#0???//WrNFCmd(READCMD0)
???strb???? r1,[r5,#4]?
???strb???? r1,[r5,#8]??//WrNFAddr(0)
???strb???? r0,[r5,#8]??//WrNFAddr(addr)
???mov????? r1,r0,lsr #8?//WrNFAddr(addr>>8)
???strb???? r1,[r5,#8]?
???cmp????? r6,#0???//if(NandAddr)??
???movne??? r0,r0,lsr #16?//WrNFAddr(addr>>16)
???strneb?? r0,[r5,#8]
???
???ldr????? r0,[r5,#0]??//InitEcc()
???orr????? r0,r0,#0x1000
???str????? r0,[r5,#0]?
???
???bl?????? WaitNandBusy?//WaitNFBusy()
???
???mov????? r0,#0???//for(i=0; i<512; i++)
??r1:
???ldrb???? r1,[r5,#0xc]?//buf[i] = RdNFDat()
???strb???? r1,[r4,r0]
???add????? r0,r0,#1
???bic????? r0,r0,#0x10000
???cmp????? r0,#0x200
???bcc????? r1
???
???ldr????? r0,[r5,#0]??//NFChipDs()
???orr????? r0,r0,#0x800
???str????? r0,[r5,#0]
????
???mov?? pc,r7
??
關(guān)于nand命令，我嘗試打開CFG_CMD_NAND選項(xiàng)，并定義
??? #define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1
???#define MAX_NAND_CHIPS 1
???#define CFG_NAND_BASE?0x4e000000
?? 添加boar_nand_init()定義(空實(shí)現(xiàn))。但是連接時(shí)出現(xiàn)問題，原因是u-boot使用的是軟浮點(diǎn)，而我的交叉編譯arm-linux-gcc是硬件浮點(diǎn)。
?? 看過一些解決方法，比較麻煩，還沒有解決這個(gè)問題，希望好心的高手指點(diǎn)。不過我比較納悶，u-boot在nand部分哪里會(huì)用到浮點(diǎn)運(yùn)算呢？
???
??7、添加網(wǎng)絡(luò)命令。
??我嘗試使用ping命令，其余的命令暫時(shí)不考慮。
??在common/cmd_net中，首先有條件編譯 #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)，然后在命令函數(shù)do_ping(...)定義之前有條件編譯判斷
??#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_PING) 。所以在include/cofig/fs2410.h中必須打開這兩個(gè)命令選項(xiàng)。
???#define CONFIG_COMMANDS /
????(CONFIG_CMD_DFL? | /
????CFG_CMD_CACHE? | /
????CFG_CMD_REGINFO? | /
????CFG_CMD_DATE? | /
????CFG_CMD_NET?| /? //
????CFG_CMD_PING?|/ //
????CFG_CMD_ELF)
??并且設(shè)定IP:192.168.0.12。
?
?? 至此，整個(gè)移植過程已經(jīng)完成。編譯連接生成u-boot.bin，燒到nand 和nor上都能順利啟動(dòng)u-boot,使用ping命令時(shí)出現(xiàn)問題，
?? 發(fā)現(xiàn)ping自己的主機(jī)竟然超時(shí)，還以為是程序出了問題，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)是windows防火墻的問題。關(guān)閉防火墻就能PING通了。
???
?? 總體來(lái)說(shuō)，u-boot是一個(gè)很特殊的程序，代碼龐大，功能強(qiáng)大，自成體系。為了在不同的CPU，ARCH，BOARD上移植進(jìn)行了很多靈活的設(shè)計(jì)。
在u-boot的移植過程中學(xué)到很多東西，尤其是程序設(shè)計(jì)方法方面真的是大開了眼界。u-boot在代碼級(jí)可移植性和底層程序開發(fā)技術(shù)上給人很好的啟發(fā)。
很多東西沒有搞明白，尤其是u-boot最重要的功能--引導(dǎo)OS這部分還沒有涉及。linux內(nèi)核還沒入門呢，路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。
?沒有IDE環(huán)境看u-boot這種makefile工程很費(fèi)勁，我用UltraEdit干了這件事，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)可以使用source insight 這個(gè)軟件。。。。。。。。這些工作都是自己學(xué)習(xí)過程的總結(jié)，謬誤之處在所難免，請(qǐng)高手不吝指正。。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的最详细的U-BOOT源码分析及移植的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 莫烦强化学习-Q Learning
- 下一篇： 科幻之蓝xp壁纸主题