移植u-boot-1.3.4到S3C2440

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移植u-boot-1.3.4到S3C2440一.预备知识:1. 首先,U-Boot1.3.4还没有支持s3c2440,移植仍是用2410的文件稍作修改而成的。

2. 2440和2410的区别:2440和2410的区别主要是2440的主频更高,增加了摄像头接口和AC‘97音频接口;寄存器方面,除了新增模块的寄存器外,移植所要注意的是NAND FlASH控制器的寄存器有较大的变化、芯片的时钟频率控制寄存器(芯片PLL的寄存器)有一定的变化。

其他寄存器基本是兼容的。

3. 你开发板的boot方式是什么,开发板上电以后是怎么执行的。

一般来说三星的开发板有三种启动方式:nand、nor、ram。

具体用那一种方式来启动决定于CPU的0M[0:1]这两个引脚,具体请参考S3C2440的datasheetnand:对于2440来说,CPU是不给nand-flash分配地址空间的,nand-flash只相当于CPU的一个外设,S3C2440做了一个从nand-flash启动的机制。

开发板一上电,CPU就自动复制nand-flash里面的前4K-Bytes内容到S3C2440内部集成的SDRAM,然后把4K内容所在的RAM映射到S3C2440的0地址,从0地址开始执行。

这4K的内容主要负责下面这些工作:初始化中断矢量、设定CPU的工作模式为SVC32模式、屏蔽看门狗、屏蔽中断、初始化时钟、把整个u-boot重定向到外部SDRAM、跳到主要的C函数入口。

nor: 早期的时候利用nor-flash启动的方式比较多,就是把u-boot烧写到nor-flash里面,直接把nor-flash映射到S3C2440的0地址,上电从0地址开始执行。

ram: 直接把u-boot放到外部SDRAM上跑,这一般debug时候用到。

4. u-boot程序的入口地址问题要理解程序的入口地址,自然想到的是连接文件,首先看看开发板相对于某个开发板的连接文件"/board/你的开发板/u-boot.lds",看一个2410的例子:ENTRY(_start)SECTIONS{. = 0x00000000;. = ALIGN(4);.text :{(.text)cpu/arm920t/start.o*(.text)}. = ALIGN(4);.rodata : { *(.rodata) }. = ALIGN(4);.data : { *(.data) }. = ALIGN(4);.got : { *(.got) }__u_boot_cmd_start = .;.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }__u_boot_cmd_end = .;. = ALIGN(4);.;=__bss_start.bss : { *(.bss) }_end = .;}(1) 从ENTRY(_start)可以看出u-boot的入口函数是_start,这个没错(2) 从. = 0x00000000也许可以看出_start的地址是0x00000000,事实并不是这样的,这里的0x00000000没效,在连接的时候最终会被TETX_BASE所代替的,具体请参考u-boot 根目录下的config.mk.(3) 网上很多说法是 _start=TEXT_BASE,我想这种说法也是正确的,但没有说具体原因。

本人的理解是这样的,TEXT_BASE表示text段的起始地址,而从.text :{cpu/arm920t/start.o (.text)*(.text)}看,放在text段的第一个文件就是start.c编译后的内容,而start.c中的第一个函数就是_start,所以 _start应该是放在text段的起始位置,因此说_start=TEXT_BASE也不为过。

5. 一直不明白的U-BOOT是怎样从4Ksteppingstone跳到RAM中执行的,现在终于明白了。

关键在于:ldr pc, _start_armboot_start_armboot: .word start_armboot这两条语句,ldr pc, _start_armboot指令把_start_armboot这个标签的地方存放的内容(也即是start_armboot)移到PC寄存器里面,start_armboot是一个函数地址,在编译的时候给分配了一个绝对地址,所以上面语句实际上是完成了一个绝对地址的跳转。

而我一直不明白的为什么在start.S里面有很多BL,B跳转语句都没有跳出4Ksteppingstone,原因是他们都是相对于PC的便宜的跳转,而不是绝对地址的跳转。

还有要补充一下LDR,MOV,LDR伪指令的区别。

LDR R0,0x12345678 //把地址0x12345678存放的内容放到R0里面MOV R0,#x //把立即数x放到R0里面,x必须是一个8 bits的数移到偶数次得到的数。

LDR R0,=0x12345678 //把立即数0x12345678放到R0里面6. 在移植u-boot-1.3.3以上版本的时候要注意:在u-boot1.3.3及以上版本Makefile有一定的变化,使得对于24x0处理器从nand启动的遇到问题。

也就是网上有人说的:无法运行过lowlevel_init。

其实这个问题是由于编译器将我们自己添加的用于nandboot的子函数nand_read_ll放到了4K之后造成的(到这不理解的话,请仔细看看24x0处理器nandboot原理)。

我是在运行失败后,利用mini2440的4个LED调试发现u-boot根本没有完成自我拷贝,然后看了uboot根目录下的System.map文件就可知道原因。

解决办法其实很简单:将__LIBS := $(subst $(obj),,$(LIBS)) $(subst $(obj),,$(LIBBOARD))改为__LIBS := $(subst $(obj),,$(LIBBOARD)) $(subst $(obj),,$(LIBS))7. 然后说一下跳转指令。

ARM有两种跳转方式。

(1)mov pc <跳转地址〉这种向程序计数器PC直接写跳转地址,能在4GB连续空间内任意跳转。

(2)通过B BL BLX BX可以完成在当前指令向前或者向后32MB的地址空间的跳转(为什么是32MB呢?寄存器是32位的,此时的值是24位有符号数,所以32MB)。

B是最简单的跳转指令。

要注意的是,跳转指令的实际值不是绝对地址,而是相对地址——是相对当前PC值的一个偏移量,它的值由汇编器计算得出。

BL非常常用。

它在跳转之前会在寄存器LR(R14)中保存PC的当前内容。

BL的经典用法如下:bl NEXT ; 跳转到NEXT……NEXT……mov pc, lr ; 从子程序返回。

二.开始上机移植:(红色字体为添加的内容,蓝色字体为修改的内容,下同)给自己的开发板取名为qljt2440。

1. 随便找个目录解压u-boot,$tar –xjvf u-boot-1.3.4.tar.gz22. 进入u-boot目录修改Makefile (你要编译u-boot那当然少不了配置啦)$cd u-boot-1.3.4[uboot@localhost u-boot-1.3.4]$ vim Makefile 修改内容如下:__LIBS := $(subst $(obj),,$(LIBS)) $(subst $(obj),,$(LIBBOARD))改为__LIBS := $(subst $(obj),,$(LIBBOARD)) $(subst $(obj),,$(LIBS))sbc2410x_config: unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t sbc2410x NULL s3c24x0qljt2440_config : unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t qljt2440 qljt s3c24x0/*各项的意思如下::这个名字是将来你配置板子时候用到的名字,参见make qljt2440_configqljt2440_config命令。

arm: CPU的架构(ARCH)arm920t: CPU的类型(CPU),其对应于cpu/arm920t子目录。

qljt2440: 开发板的型号(BOARD),对应于board/qljt/qljt2440目录。

qljt: 开发者/或经销商(vender)。

s3c24x0: 片上系统(SOC)。

*/4. 在/board子目录中建立自己的开发板qljt2440目录由于我在上一步板子的开发者/或经销商(vender)中填了 qljt ,所以开发板qljt2440目录一定要建在/board子目录中的qljt目录下,否则编译会出错。

[uboot@localhost u-boot-1.3.4]$ cd board[uboot@localhost board]$ mkdir qljt qljt/qljt2440[uboot@localhost board]$ cp -arf sbc2410x/* qljt/qljt2440/[uboot@localhost board]$ cd qljt/qljt2440/[uboot@localhost qljt2440]$ mv sbc2410x.c qljt2440.c[uboot@localhost qljt2440]$ ls 可以看到下面这些文件:config.mk flash.c lowlevel_init.s Makefile qljt2440.c u-boot.lds[uboot@localhost qljt2440]$ vim MakefileCOBJS := qljt2440.o flash.o5. 在 include/configs/ 中建立开发板所需要的配置头文件[uboot@localhost qljt2440]$ cd ../../..[uboot@localhost u-boot-1.3.4]$ cp include/configs/sbc2410x.h include/configs/qljt2440.h 6. 测试交叉编译能否成功(1)配置u-boot-1.3.4]$ make qljt2440_config[uboot@localhostConfigure for qljt2440 board…(2)测试编译[uboot@localhost u-boot-1.3.4]$ make详细信息如下:编译信息最后两行:--gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srecarm-linux-objcopyarm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O binary u-boot u-boot.bin到此交叉编译成功。