U-BOOT-1.1.6 移植SMDK2440

  在u-boot-1.1.6基础上，把smdk2410移植为适合smdk2440的开发板。Smdk2440开发板使用的是100ask网的JZ2440 V3开发板，硬件资源：CPU:ARM920T; SOC：S3C2440A; SDRAM——2块EM63A165TS-6G组成64M/32位; NOR FLASH ——MX29LV160DBTI, 2M/16位; NAND FLASH ——K9F2G08U0C,256M/32位;网卡DM9000x 16位; 虽然u-boot-1.1.6已经过时，但是不影响我们的入门学习，也可以知道u-boot的发展历史，等熟练了再移植高版本的u-boot也是事半功倍的事情。

 

一、新建开发板源文件smdk2440，开发板头文件smdk2440.h，makefile相关内容：

1.1新建开发板源文件smkd2440:

把board/smdk2410复制，重命名为smdk2440,同时把board/smdk2440目录下的smdk2410重命名为smdk2440。

1.2新建开发板头文件smkd2440.h:

把include/configs/smdk2410.h复制，重命名为smdk2440.h.

1.3修改两个Makefile文件：

1.3.1修改顶层Makefile，增加两行：

smdk2440_config : unconfig

@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2440 NULL s3c24x0

1.3.2修改board/smdk2440/makefile,修改成如下内容：

COBJS := smdk2440.o flash.o

二、修改时钟有关的文件：

2.1修改board/smdk2440/lowlevel_init.S关于SDRAM的时钟配置参数：

//#define REFCNT 1113 /* period=15.6us, HCLK=60Mhz, (2048+1-15.6*60) */

#define REFCNT 0x4f4 /* period=7.8125us, HCLK=100Mhz, (2048+1-7.8125*100) */

2.2修改其他bank的参数：跟频率有关的，比如网卡，原来的参数刚刚好匹配，这里不需要修改。

2.3修改系统时钟，MPLL,UPLL,HCLK,FCLK,PCLK:

对于S3C2410开发板，将FCLK设为200MHz，分频比为FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4.对于S3C2440开发板，将FCLK设为400MHz，分频比为FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8.  还将UPLL设为48MHz，即UCLK=48MHz,以便于在内核中支持USB控制器。

2.3.1首先修改board/smdk2440/smdk2440.c中的board_init()函数，如下：

 

 

也可以在start.S文件中用汇编语言配置时钟，效果是一样的。

2.3.2再修改获取系统时钟函数get_PLLCLK(),get_HCLK(),get_PCLK()，他们定义在cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c文件中，这些函数，在串口初始化的时候需要使用到，比如：arm_linux/board.c -> start_armboot() -> serial_init() -> get_PCLK()。

2.3.3修改CPU头文件，include/s3c24x0.h

三、选择nor flash 类型

在include/configs/smdk2440.h中选择nor flash的型号：

如果不是上面两种类型的nor flash，但是是符合cfi 接口标准的nor flash，需要使用符合cfi flash 接口的驱动。大致过程如下：

3.1在drivers/增加cfi_flash.c, 修改当前目录的Makefile文件，增加cfi_flash.o依赖，同时，把cpu/arm920t/目录下Makefile文件中的flash.o去除；

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2在include/configs/smdk2440/目录下，修改头文件，增加cfi_flash宏：

 

 

 

3.3在目录drivers/增加jedec_flash.c,及修改当前目录的Makefile文件；

3.4修改inculde/flash.h相关内容；

3.5在board/smdk2440/smdk2440.c增加board_flash_get_legacy函数的实现；

3.6增加include/asm-arm/types.h文件中两个数据类型phys_addr_t,phys_size_t。

 

四、重新编译，烧录，验证

1. u-boot文件移植好后，拷贝到Ubuntu虚拟机，在Linux环境下使用交叉编译器arm-linux-gcc编译生成u-boot.bin文件。
2. 编译顺序： make clean, make smdk2440_config （如果报错127，chmod 764 mkconfig）,    make all.
3. 移植到这里，用jtag工具烧录u-boot.bin到开发板的nor flash . u-boot 就可以启动了，并且用串口也可以打印出信息出来。但是无法引导内核文件，还需要查询下原因。

因为：引导内核启动的工作主是从NAND FLASH读取kernel和文件系统到SDRAM中运行，所以还需要做这些工作：1.配置bootcmd环境变量；2.需要支持对NAND FLASH的读写功能；3.支持文件系统jffs2,yaffs；4.设置分区，支持mtdparts命令；5.增加mtdparts_default命令；

3.1配置bootcmd环境变量对应的宏，在头文件include/configs/smdk2440.h中增加内容：

#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; bootm 0x30007FC0"。这个命令的意思是先执行nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel,把内核从kernel分区复制到SDRAM的 0x30007FC0 ，然后执行命令bootm 0x30007FC0, bootm命令从地址0x30007FC0开始执行程序。另外，bootcmd环境变量是保存在NAND FLASH中，所以还需要在头文件中修改配置把环境变量值储存在NAND FLASH中。奇怪，如果按默认配置保存环境变量到nor flash不起作用，引导kernel失败，认为没有bootcmd这个环境变量值。（应该是nor flash的型号配置错了，mx29lv1600BTI需要使用 CFI_flash）.

3.2在u-boot中支持NAND FLASH操作，见后面第七部分；

3.3在u-boot中支持jffs2,yaffs,见后面第八部分。

3.4设置分区，支持mtdparts命令：

 

3.5要在lib_arm/board.c ->start_armboot()函数中增加mtdparts_default命令，否则MTDPARTS_DEFAULT环境变量的值不会写入到NAND FLASH中，导致执行mtdparts命令会报错——没有环境变量值。

五、支持网卡DM9000X功能

5.1在include/configs/smdk2440.h配置宏：

5.2在board/smdk2440/lowlevel_init.S中修改网卡对应的bank4的时序，带宽：

 

 

5.3更新drivers/dm9000x.c文件，直接从100ask移植过来，重要，一定要更新；

5.4更新net/eth.c, net/net.c文件，直接从100ask移植过来，重要，一定要更新；

六、移植菜单且支持USB slave 功能

移植自己的菜单，在u-boot中通过USB/网络下载更新内核，文件系统等功能。

6.1在common/main.c 文件的main_loop()函数中增加调用菜单命令代码：

6.2在common/目录增加菜单命令文件cmd_menu.c，实现各种菜单功能，我们可以直接把100ask做好的文件复制过来，稍微修改，定制成自己的菜单文件。

6.3在common/Makefile中增加cmd_menu.o依赖关系，把cmd_menu.c编译进去。

6.4由于cmd_menu.c文件中需要使用USB功能，我们还需要在u-boot中增加对USB，的支持。

6.5增加USB的支持

6.5.1在drivers/目录下增加usb文件，直接从100ask移植过来。

6.5.2在common/目录下增加cmd_usbslave.c文件，直接从100ask移植过来；

6.5.3在common/makefile中增加cmd_usbslave.o依赖关系；

6.5.4把drivers/usb文件添加到顶层Makefile中编译。

 

 

6.5.5在include/目录增加def.h头文件。

6.5.6修改include/s3c24x0.h，include/s3c2410.h直接从100ask移植，主要增加了

USB相关的寄存器；

6.5.7修改cpu/arm920t/s3c24x0/interrupts.c,直接从100ask移植过来，主要增加了

     函数定时器相关的初始化函数；

6.5.5在lib_ram/board.c的starm_armboot()函数中增加USB的初始化：

6.5.7在开发板头文件增加USB宏：

6.5.8增加变量FREE_RAM_SIZE，FREE_RAM_END：

Dir:cpu/arm920t/cpu.c -> cpu_init()

Dir:include/asm-arm/u-boot-asm.h

Dir: cpu/arm920t/start.S

 

6.5.9.在目录board/smdk2440/移植过来boot_init.c，并且修改Makefile，这个

100ask增加了的一些boot初始化的函数和变量，我们把它加进来。

6.5.10更新lib_arm/board.c文件的内容，跟100ask的文件通过beyondcompare

获取不同的地方，确认后更新内容。

6.5.11更新lib_arm/armlinux.c文件的内容，跟100ask的文件通过beyondcompare

获取不同的地方，确认后更新内容。

6.5.12移植完成，down！

七、支持NAND FLASH

默认的u-boot是不支持NAND FLASH功能的，我们需要通过移植，来实现对NAND FLASH的支持，这样才可以在u-boot中更新内核和文件系统到NAND FLASH中。

7.1在开发板头文件include/configs/smdk2440.h中对宏CONFIG_COMMAND增加命令CFG_CMD_NAND:

7.2在开发板头文件include/configs/smdk2440.h中增加三个宏：

7.3实现函数board_nand_init(), 调用过程：start_armboot( )(dir:lib_arm/board.c) -> nand_init( ) ( dir: drivers/nand/nand.c)

  -> nand_init_chip( ) ( dir: drivers/nand/nand.c)  

  -> board_nand_init( ) （初始化NAND FLASH 设备）

 新建文件cpu/arm920t/s3c24x0/nand_flash.c ，实现board_nand_init()函数。

 这个文件nand_flash.c 从u-boot-2.6.12移植而来。

  7.3.1先在include/s3c24x0.h头文件中增加S3C2440_NAND数据结构：

7.3.2在include/s3c2410.h中增加函数S3C2440_GetBase_NAND():

7.3.3把文件nand_flash.c复制到cpu/arm920t/s3c24x0/, 这个文件里面实现了board_nand_init()函数，封装了对NAND FLASH初始化有关的所有函数。

7.3.4修改Makefile把新增加的文件nand_flash.c编译进去：

到此，NAND FLASH的移植完成。

八、支持烧写yaffs文件系统映像

增加NAND FLASH功能后，可以通过nand write......., nand write.jffs2...来烧写内核，烧写cramfs,jffs2文件系统映像文件。 现在增加nand write.yaffs... 命令支持yaffs文件系统的烧写。

8.1对common/cmd_nand.c 的nand命令进行修改，如下：

8.2在common/cmd_nand.c文件中，对do_nand()函数增加对nand write.yaffs的支持：

8.3在include/nand.h 结构体nand_write_options_t增加成员skipfirstblk，

Nocheckbadblk，如图：

8.4在drivers/nand/nand_util.c文件中，增加对skipfirstblk的支持：

 

8.5取消ECC校验报警，修改drivers/nand/nand_base.c文件中的nand_write_page()：

注释掉这一句就可以了。 在make的时候就不会报警了。 到此， 移植yaffs的功能就完成了。

 

  这样，u-boot就算移植完成了，基本的功能都有了，所有的移植代码都是参考100ask的jz2440，依葫芦画瓢，大概了解了整个u-boot的工作原理，还无法理解透。回看整个过程，还是挺复杂的，补丁文件都有2万多行，可以看出，早期的u-boot移植，还是一件相当辛苦的事情。