uboot移植记录之三

到目前为此，这个版本的uboot已经加进了Nand驱动，可以使用Nand命令对nandflash进行读写。但是还不能从Nand启动，只可以从Norflash启动或用tftp下载到sdram中然后go到该地址使用。原因是目前移植的uboot还没有实现s3c2410支持的从Nand Flash启动机制需要的自拷贝功能。下面介绍移植可以从Nand flash启动的uboot。

关于这里的Nand Boot概念，如果分析过vivi源码,明白vivi是如何从Nand跳转到sdram中继续执行以及copy_myself原理的话，再理解这里就比较简单了。其实我们这里使uboot支持从nand启动的原理正是移植vivi里的copy_myself机制。关于s3c2410从Nand Flash启动的原理可以查阅其他相关资料，不懂的话也没关系，不影响移植过程。

当然，我们的最终目的是编译一个可以直接烧录到nand中启动的uboot。既然已经到这一步了，要实现nand启动已经很容易了。只需要添加几行代码,大部分从vivi拷贝，只需修改少许地方。

过程如下：
1.在board/smdk2410加入NAND Flash读函数，建立nand_read.c文件，加入如下内容(copy from vivi)：
(在vivi源码下的arch/s3c2410/nand_read.c)

#include <config.h> #define __REGb(x) (*(volatile unsigned char *)(x)) #define __REGi(x) (*(volatile unsigned int *)(x)) #define NF_BASE 0x4e000000 #define NFCONF __REGi(NF_BASE + 0x0) #define NFCMD __REGb(NF_BASE + 0x4) #define NFADDR __REGb(NF_BASE + 0x8) #define NFDATA __REGb(NF_BASE + 0xc) #define NFSTAT __REGb(NF_BASE + 0x10) #define BUSY 1 inline void wait_idle(void) {     int i;     while(!(NFSTAT & BUSY))       for(i=0; i<10; i++); } #define NAND_SECTOR_SIZE 512 #define NAND_BLOCK_MASK (NAND_SECTOR_SIZE - 1) /* low level nand read function */ int nand_read_ll(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size) {     int i, j;     if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) {         return -1; /* invalid alignment */     }     /* chip Enable */     NFCONF &= ~0x800;     for(i=0; i<10; i++);     for(i=start_addr; i < (start_addr + size);) {       /* READ0 */       NFCMD = 0;       /* Write Address */       NFADDR = i & 0xff;       NFADDR = (i >> 9) & 0xff;       NFADDR = (i >> 17) & 0xff;       NFADDR = (i >> 25) & 0xff;       wait_idle();       for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++, i++) {  *buf = (NFDATA & 0xff);  buf++;       }     }     /* chip Disable */     NFCONF |= 0x800; /* chip disable */     return 0; }

2.修改cpu/arm920t/start.S文件(copy from vivi)
(在vivi源码下的arch/s3c2410/Head.s。
只不过要注意的是完全拷贝过来后需修改两个地方，下面我已经修改好，并且标了出来)
在ldr pc, _start_armboot之前加入：

#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT   bl copy_myself      @ jump to ram   ldr r1, =on_the_ram   add pc, r1, #0   nop   nop   1: b 1b @ infinite loop on_the_ram: #endif

在_start_armboot: .word start_armboot之后加入：

#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT copy_myself:   mov r10, lr @ reset NAND   mov r1, #NAND_CTL_BASE   ldr r2, =0xf830 @ initial value   str r2, [r1, #oNFCONF]   ldr r2, [r1, #oNFCONF]   bic r2, r2, #0x800 @ enable chip   str r2, [r1, #oNFCONF]   mov r2, #0xff @ RESET command   strb r2, [r1, #oNFCMD]   mov r3, #0 @ wait 1:add r3, r3, #0x1   cmp r3, #0xa   blt 1b 2:ldr r2, [r1, #oNFSTAT] @ wait ready   tst r2, #0x1   beq 2b   ldr r2, [r1, #oNFCONF]   orr r2, r2, #0x800 @ disable chip   str r2, [r1, #oNFCONF] @ get read to call C functions (for nand_read())   ldr sp, DW_STACK_START @ setup stack pointer   mov fp, #0 @ no previous frame, so fp=0 @ copy vivi to RAM   ldr r0, =UBOOT_RAM_BASE //replace VIVI_RAM_BASE with UBOOT_RAM_BASE   mov r1, #0x0   mov r2, #0x20000   bl nand_read_ll   tst r0, #0x0   beq ok_nand_read #ifdef CONFIG_DEBUG_LL   bad_nand_read:   ldr r0, STR_FAIL   ldr r1, SerBase   bl PrintWord 1:b 1b @ infinite loop   #endif ok_nand_read: #ifdef CONFIG_DEBUG_LL   ldr r0, STR_OK   ldr r1, SerBase   bl PrintWord #endif @ verify   mov r0, #0   ldr r1, =UBOOT_RAM_BASE //replace 0x33f00000 with UBOOT_RAM_BASE   mov r2, #0x400 @ 4 bytes * 1024 = 4K-bytes go_next:   ldr r3, [r0], #4   ldr r4, [r1], #4   teq r3, r4   bne notmatch   subs r2, r2, #4   beq done_nand_read   bne go_next notmatch: #ifdef CONFIG_DEBUG_LL   sub r0, r0, #4   ldr r1, SerBase   bl PrintHexWord   ldr r0, STR_FAIL   ldr r1, SerBase   bl PrintWord #endif 1:b 1b done_nand_read: #ifdef CONFIG_DEBUG_LL   ldr r0, STR_OK   ldr r1, SerBase   bl PrintWord #endif   mov pc, r10 @ clear memory @ r0: start address @ r1: length   mem_clear:   mov r2, #0   mov r3, r2   mov r4, r2   mov r5, r2   mov r6, r2   mov r7, r2   mov r8, r2   mov r9, r2 clear_loop:   stmia {r2-r9}   subs r1, r1, #(8 * 4)   bne clear_loop   mov pc, lr #endif @ CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT

在文件的最后加入：
   .align     2
DW_STACK_START:
 .word      STACK_BASE+STACK_SIZE-4

注：UBOOT_RAM_BASE即uboot从nand启动时将自身拷贝到sdram中的地址，换句话说就是uboot在sdram中运行的地址。这个地址会在smdk2410中定义。

3.修改include/configs/smdk2410.h文件
添加如下内容：

/*  * Nandflash Boot  */ #define CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT 1 #define STACK_BASE 0x33f00000 #define STACK_SIZE 0x8000 #define UBOOT_RAM_BASE 0x33f80000 //define the position of uboot in the sdram /* NAND Flash Controller */ //copy from vivi #define NAND_CTL_BASE 0x4E000000 #define bINT_CTL(Nb) __REG(INT_CTL_BASE + (Nb)) /* Offset */ #define oNFCONF 0x00 #define oNFCMD 0x04 #define oNFADDR 0x08 #define oNFDATA 0x0c #define oNFSTAT 0x10 #define oNFECC 0x14

4.修改board/smdk2410/Makefile为
OBJS := smdk2410.o flash.o nand_read.o
注：此处的目的是把新添加的nand_read.c编译进uboot,若不添加编译时会提示找不到nand_read_ll函数错误。

5.最后将新编译好的带Nand boot功能的uboot.bin烧录到Nand flash中
这里同样不需要烧录工具(sjflash)，使用上篇文章已实现的nand驱动提供的命令对nand flash烧写即可。
步骤如下：
1)将新编译好的uboot.bin下载到sdram中地址0x30000000处

ARMSYS2410 nand# tftp 30000000 u-boot.bin TFTP from server 192.168.1.102; our IP address is 192.168.1.103 Filename 'u-boot.bin'. Load address: 0x30000000 Loading: ##################### done Bytes transferred = 107108 (1a264 hex)

2)help一下查看nand命令帮助

ARMSYS2410 nand# help nand nand info - show available NAND devices nand device [dev] - show or set current device nand read[.jffs2[s]] addr off size nand write[.jffs2] addr off size - read/write `size' bytes starting at offset `off' to/from memory address `addr' nand erase [clean] [off size] - erase `size' bytes from offset `off

发现nand read/write命令使用很简单，addr为内存地址，off为偏移地址，size为数据大小。要注意的是写nand前必须先擦除。

3)檫除Nand flash前128KB：

ARMSYS2410 nand# nand erase 0 20000 NAND erase: device 0 offset 0, size 131072 ... OK

4)将sdram中的uboot烧录到Nand Flash 0块位置：
 

ARMSYS2410 nand# nand write 30000000 0 20000 NAND write: device 0 offset 0, size 131072 ... 131072 bytes written: OK

6.重起开发板，设置好跳线从nand flash启动。
之前一直用的从nor flash启动，这把终于可以从nand flash启动啦，激动ing!
启动信息如下：

U-Boot 1.1.4 (Jan 15 2008 - 23:54:03) U-Boot code: 33F80000 -> 33F9C7E0 BSS: -> 33FA08F0 RAM Configuration: Bank #0: 30000000 64 MB Flash: 1 MB NAND: 64 MB *** Warning - bad CRC, using default environment In: serial Out: serial Err: serial Hit any key to stop autoboot: 0

测试了一下，可以正常使用！
到此，uboot移植记录系列完成了！

注：这边有个小插曲。uboot从nand启动时老是卡在"*** Warning - bad CRC, using default environment"这里,并且显示"NAND: 0 MB"。解决这个问题花了好长时间，最后发现竟然是编译器问题，这里我的板子需要把编译器改为crosstool 2.95.3编译，而不是3.3.2。编译后再烧到板子上跑"NAND: 0 MB"的问题就消失了。
还有另外一个问题是不能保存环境变量，错误log如下：
ARMSYS2410 nand# saveenv
Saving Environment to Flash...
Un-Protected 1 sectors
Erasing Flash...Erasing sector 18 ... Erased 1 sectors <-只打印到这边，实际没能保存
上网搜了一下发现解决办法如下：
#vi smdk2410.h
注销掉CFG_ENV_IS_IN_FLASH，改为：
//#define CFG_ENV_IS_IN_FLASH 1 /* Environment is in Nor Flash */
#define CFG_ENV_IS_IN_NAND 1 /* Environment is in Nand Flash */
#define CFG_ENV_SIZE  0x10000 /* Total Size of Environment Sector */
#define CFG_ENV_OFFSET  0X20000
意思是saveenv时将命令保存到nandflash，而不是默认的Nor flash
保存环境变量成功LOG如下:
ARMSYS2410 nand# saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done

支持Nand Boot的uboot补丁：

文件: u-boot-1.1.4-nandboot-patch.tar.gz 大小: 4KB 下载: 下载