详细讲解 移植Uboot到ARMer9开发系统上
首先了解ARMer9開發系統硬件設計上和三星原裝SMDK2410之間的區別。讓uboot在ARMer9開發系統上跑起來，目前只需要關注如下的硬件區別，解決了下面這個問題，uboot就可以在ARMer9開發系統上正常地從串口輸出，進入提示符。很多命令都可以使用，當然有些命令需要做修改。
SMDK2410 : nor Flash 是AMD的1M的；
ARMer9: 是Intel E28F128J3A, 兩片并聯，一共32M Bytes.
下載一個uboot-1.1.1.tar.bz2.;
tar jxvf uboot-1.1.1.tar.bz2;
在uboot 目錄board/smdk2410 下的flash.c需要修改。這個是Flash的驅動，如何寫，需要參考E28F128J3A的Datasheet. 這里我們提供一個我們修改好的flash.c文件，您只需要將這個文件覆蓋掉board/smdk2410 下的文件即可。
(注意：你要安裝了交叉編譯器才行哦)
修改uboot目錄下的Makefile，將
ifeq ($(ARCH),arm)
CROSS_COMPILE = arm-Linux-
endif
修改成
ifeq ($(ARCH),arm)
CROSS_COMPILE = /opt/host/armv4l/bin/armv4l-unknown-linux-
endif
修改processor.h中:
union debug_insn
{
u32 arm;
u16 thumb;
}
修改成：
union debug_insn
{
u32 arm_mode;
u16 thumb_mode;
}
然后配置板子
make smdk2410_config
然后
make
在uboot目錄生成uboot.bin；
通過sjf2410w程序將uboot.bin下載到nor flash中, 地址為0的地方；
串口接在UART0上，uboot的啟動信息將輸出。
你將發現很多命令都可以使用了。uboot果然強大。
關于網絡部分，因為ARMer9開發系統使用也是CS8900A，所以代碼部分幾乎不用做改動，只需要在 include/configs/smdk2410.h中看看，有沒有定義CONFIG_ETHADDR，CONFIG_IPADDR， CONFIG_SERVERIP這些宏沒有，如果沒有，請定義好。
#define CONFIG_ETHADDR 00:00:e0:ff:cd:15
#define CONFIG_IPADDR 192.168.0.5
#define CONFIG_SERVERIP 192.168.0.100
就這樣修改一下，網絡部分功能就通了，哈哈。
可以使用tftpboot命令從tftp服務器下載程序到系統內存中。
#tftpboot 0x33000000 zImage
#bootm 0x33000000
利用uboot引導可執行映象的通用方法
uboot源代碼的tools/目錄下有mkimage工具，這個工具可以用來制作不壓縮或者壓縮的多種可啟動映象文件。
mkimage在制作映象文件的時候，是在原來的可執行映象文件的前面加上一個0x40字節的頭，記錄參數所指定的信息，這樣uboot才能識別這個映象是針對哪個CPU體系結構的，哪個OS的，哪種類型，加載內存中的哪個位置， 入口點在內存的那個位置以及映象名是什么
root@Glym:/tftpboot# ./mkimage
Usage: ./mkimage -l image
-l ==> list image header information
./mkimage -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
-A ==> set architecture to 'arch'
-O ==> set operating system to 'os'
-T ==> set image type to 'type'
-C ==> set compression type 'comp'
-a ==> set load address to 'addr' (hex)
-e ==> set entry point to 'ep' (hex)
-n ==> set image name to 'name'
-d ==> use image data from 'datafile'
-x ==> set XIP (execute in place)
參數說明：
-A 指定CPU的體系結構：
取值 表示的體系結構
alpha Alpha
arm A RM
x86 Intel x86
ia64 IA64
mips MIPS
mips64 MIPS 64 Bit
ppc PowerPC
s390 IBM S390
sh SuperH
sparc SPARC
sparc64 SPARC 64 Bit
m68k MC68000
-O 指定操作系統類型，可以取以下值：
openbsd、netbsd、FreeBSD、4_4bsd、linux、svr4、esix、Solaris、irix、sco、dell、ncr、lynxos、vxworks、psos、qnx、u-boot、rtems、artos
-T 指定映象類型，可以取以下值：
standalone、kernel、ramdisk、multi、firmware、script、filesystem
-C 指定映象壓縮方式，可以取以下值：
none 不壓縮
gzip 用gzip的壓縮方式
bzip2 用bzip2的壓縮方式
-a 指定映象在內存中的加載地址，映象下載到內存中時，要按照用mkimage制作映象時，這個參數所指定的地址值來下載
-e 指定映象運行的入口點地址，這個地址就是-a參數指定的值加上0x40（因為前面有個mkimage添加的0x40個字節的頭）
-n 指定映象名
-d 指定制作映象的源文件
常用U-BOOT命令介紹
1. ?或者help，得到所有命令列表；
2. help： help usb, 列出USB功能的使用說明
3. ping：注：通常只能運行uboot的系統PING別的機器
4. setenv： 設置環境變量
setenv serverip 10.36.20.49，設置TFTP Server的IP地址；
setenv ipaddr 10.36.20.200，設置IP地址；
setenv bootcmd ‘tftp 32000000 vmlinux; kgo 32000000’，設置啟動命令（實際上就是一個腳本）；
5. saveenv：在設置好環境變量以后， 保存環境變量值到flash中間；
6. tftpboot：tftpboot 0x800000 vmlinux, 將TFTP Server（IP = 環境變量中設置的serverip）中/tftpdroot目錄 下的vmlinux通過TFTP協議下載到物理內存0x800000開始的地方。
7. kgo：啟動沒有壓縮的linux內核，kgo 0x800000
8. bootm：啟動通過UBOOT TOOLS—— mkimage制作的壓縮LINUX內核, bootm 3200000；
9 flinfo：列出flash的信息
10. protect： 對FLASH進行寫保護或取消寫保護， protect on 1:0-3(就是對第一塊FLASH的0-3扇區進行保護)，protect off 1:0-3取消寫保護
11. erase： 刪除FLASH的扇區， erase 1:0-2(就是對每一塊FLASH的0-2扇區進行刪除)
12. cp： 將內存中數據燒寫到Flash， cp 0x800000 0xc0000 0x40000(把內存中0x800000開始的0x40000字節復制到0xc0000處)；
13. mw： 對RAM中的內容進行寫操作， mw 32000000 ff 10000(把內存0x32000000開始的0x10000字節設為0xFF)；
14. md： 顯示RAM中的內容, md 0x800000；
15. loadb： 準備用 KERMIT協議接收來自kermit或超級終端傳送的文件。
16. nfs： nfs 32000000 192.168.0.2:aa.txt ， 把192.168.0.2(LINUX 的NFS文件系統)中的NFS文件系統中的aa.txt 讀入內存0x32000000處。
17. fatls：列出Dos FAT文件系統， 如：fatls usb 0列出第一塊U盤中的文件
18. fatload： 讀入FAT中的一個文件，如：fatload usb 0:0 32000000 aa.txt
19. usb相關的命令：
usb start: 起動usb 功能
usb info: 列出設備
usb scan: 掃描usb storage(u 盤)設備
Uboot對SMDK2410板的NAND Flash初始化部分沒有寫，
即lib_arm/board.c中的start_armboot函數中有這么一句：
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
puts ("NAND:");
nand_init(); /* go init the NAND */
#endif
但是在board/smdk2410目錄下任何源文件中都沒有定義nand_init這個函數。
所以需要我們補充這個函數以及這個函數涉及的底層操作。
我們可以仿照VCMA9板的nand_init函數，VCMA9板是一款用S3C2410做CPU的DEMO Board，因此這部分操作和SMDK2410 Demo Board很相似。大部分代碼可以照搬。
首先將board/mpl/vcma9/vcma9.c中下面代碼拷貝到board/smdk2410/ smdk2410.c中來。
/*
* NAND flash initialization.
*/
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
extern ulong
nand_probe(ulong physadr);
static inline void NF_Reset(void)
{
int i;
NF_SetCE(NFCE_LOW);
NF_Cmd(0xFF); /* reset command */
for(i = 0; i < 10; i++); /* tWB = 100ns. */
NF_WaitRB(); /* wait 200~500us; */
NF_SetCE(NFCE_HIGH);
}
static inline void NF_Init(void)
{
#if 0 /* a little bit too optimistic */
#define TACLS 0
#define TWRPH0 3
#define TWRPH1 0
#else
#define TACLS 0
#define TWRPH0 4
#define TWRPH1 2
#endif
NF_Conf((1<<15)|(0<<14)|(0<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0));
/*nand->NFCONF = (1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0); */
/* 1 1 1 1, 1 xxx, r xxx, r xxx */
/* En 512B 4step ECCR nFCE=H tACLS tWRPH0 tWRPH1 */
NF_Reset();
}
void
nand_init(void)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
NF_Init();
#ifdef DEBUG
printf("NAND flash probing at 0x%.8lX\n", (ulong)nand);
#endif
printf ("%4lu MB\n", nand_probe((ulong)nand) >> 20);
}
#endif
再將board/mpl/vcma9/vcma9.h中下面代碼拷貝到board/smdk2410/ smdk2410.c中來。
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
typedef enum {
NFCE_LOW,
NFCE_HIGH
} NFCE_STATE;
static inline void NF_Conf(u16 conf)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
nand->NFCONF = conf;
}
static inline void NF_Cmd(u8 cmd)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
nand->NFCMD = cmd;
}
static inline void NF_CmdW(u8 cmd)
{
NF_Cmd(cmd);
udelay(1);
}
static inline void NF_Addr(u8 addr)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
nand->NFADDR = addr;
}
static inline void NF_SetCE(NFCE_STATE s)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
switch (s) {
case NFCE_LOW:
nand->NFCONF &= ~(1<<11);
break;
case NFCE_HIGH:
nand->NFCONF |= (1<<11);
break;
}
}
static inline void NF_WaitRB(void)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
while (!(nand->NFSTAT & (1<<0)));
}
static inline void NF_Write(u8 data)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
nand->NFDATA = data;
}
static inline u8 NF_Read(void)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
return(nand->NFDATA);
}
static inline void NF_Init_ECC(void)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
nand->NFCONF |= (1<<12);
}
static inline u32 NF_Read_ECC(void)
{
S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND();
return(nand->NFECC);
}
#endif
再將include/configs/vcma.9中下面代碼拷貝到include/configs/smdk2410.h中來。
/*-----------------------------------------------------------------------
* NAND flash settings
*/
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)
#define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1 /* Max number of NAND devices */
#define SECTORSIZE 512
#define ADDR_COLUMN 1
#define ADDR_PAGE 2
#define ADDR_COLUMN_PAGE 3
#define NAND_ChipID_UNKNOWN 0x00
#define NAND_MAX_FLOORS 1
#define NAND_MAX_CHIPS 1
#define NAND_WAIT_READY(nand) NF_WaitRB()
#define NAND_DISABLE_CE(nand) NF_SetCE(NFCE_HIGH)
#define NAND_ENABLE_CE(nand) NF_SetCE(NFCE_LOW)
#define WRITE_NAND_COMMAND(d, adr) NF_Cmd(d)
#define WRITE_NAND_COMMANDW(d, adr) NF_CmdW(d)
#define WRITE_NAND_ADDRESS(d, adr) NF_Addr(d)
#define WRITE_NAND(d, adr) NF_Write(d)
#define READ_NAND(adr) NF_Read()
/* the following functions are NOP's because S3C24X0 handles this in hardware */
#define NAND_CTL_CLRALE(nandptr)
#define NAND_CTL_SETALE(nandptr)
#define NAND_CTL_CLRCLE(nandptr)
#define NAND_CTL_SETCLE(nandptr)
#define CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE 1
#define CONFIG_MTD_NAND_ECC_JFFS2 1
#endif /* CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND */
在include/configs/smdk2410.h中下面命令定義部分將CFG_CMD_NAND開關放開。
/***********************************************************
* Command definition
***********************************************************/
#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)
U-BOOT源代碼目錄結構介紹
board：和一些已有開發板有關的文件，比如Makefile和u-boot.lds等都和具體開發板的硬件和地址分配有關。
common：與體系結構無關的文件，實現各種命令的C文件。
cpu： CPU相關文件，其中的子目錄都是以U-BOOT所支持的CPU為名，比如有子目錄arm926ejs、mips、mpc8260和nios等，每個特定的子目錄中都包括cpu.c和interrupt.c，start.S。其中cpu.c初始化CPU、設置指令Cache和數據Cache等； interrupt.c設置系統的各種中斷和異常，比如快速中斷、開關中斷、時鐘中斷、軟件中斷、預取中止和未定義指令等；start.S是U-BOOT 啟動時執行的第一個文件，它主要是設置系統堆棧和工作方式，為進入C程序奠定基礎。
disk：disk驅動的分區處理代碼。
doc：uboot移植的技術支持文檔。
drivers：通用設備驅動程序，比如各種網卡、支持CFI的Flash、串口和USB總線等。
fs:支持文件系統的文件，U-BOOT現在支持cramfs、fat、fdos、jffs2和registerfs。
include：頭文件，還有對各種硬件平臺支持的匯編文件，系統的配置文件和對文件系統支持的文件。
net：與網絡有關的代碼，BOOTP協議、TFTP協議、RARP協議和NFS文件系統的實現。
lib_arm：與ARM體系結構相關的代碼。
lib_generic：與體系結構無關的通用例程的代碼。
tools：創建S-Record格式文件 和U-BOOT images的工具的源代碼。
U-BOOT的特點
U-BOOT支持SCC/FEC以太網、OOTP/TFTP引導、IP和Mac的預置功能， 這方面可能和其它BootLoader(如BLOB、RedBoot、vivi等)類似。但U-BOOT還具有一些特有的功能。
◆ 在線讀寫Flash、DOC、IDE、IIC、EEROM、RTC，其它的BootLoader根本不支持IDE和DOC的在線讀寫。
◆ 支持串行口kermit和S-record下載代碼，U-BOOT本身的工具可以把ELF32格式的可執行文件轉換成為 S-record格式，直接從串口下載并執行。
◆ 識別二進制、ELF32、uImage格式的Image，對Linux引導有特別的支持。U-BOOT對Linux 內核進一步封裝為uImage。封裝如下：
#{CROSS_COMPILE}-objcopy -O binary -R.note -R.comment -S vmlinux \ linux.bin
#gzip -9 linux.bin
#tools/mkimage -A arm -O linux -T kernel -C gzip -a 0xc0008000 –e 0xc0008000 -n “Linux-2.4.20” -d linux.bin.gz /tftpboot/uImage
即在Linux內核鏡像vmLinux前添加了一個0x40個字節的特殊頭，這個頭在include/image.h中定義，包括目標操作系統的種類(比如 Linux，VxWorks等)、目標CPU的體系機構(比如ARM、PowerPC等)、映像文件壓縮類型(比如gzip、bzip2等)、加載地址、入口地址、映像名稱和映像的生成時間。當系統引導時，U-BOOT會對這個文件頭進行CRC校驗，如果正確，才會跳到內核執行。如下所示：
ARMer9# bootm 0xc1000000
## Checking Image at 0xc100000 ...
Image Name: Linux-2.4.20
Created: 2004-07-02 22:10:11 UTC
Image Type: ARM Linux Kernel Image (gzip compressed)
Data Size: 550196 Bytes = 537 kB = 0.55MB
Load Address: 0xc0008000
Entry Point: 0xc0008000
Verifying Checksum ... OK
Uncompressing Kernel Image ……… OK
◆ 單任務軟件運行環境。U-BOOT可以動態加載和運行獨立的應用程序，這些獨立的應用程序可以利用U-BOOT控制臺的I/O函數、內存申請和中斷服務等。這些應用程序還可以在沒有操作系統的情況下運行，是測試硬件系統很好的工具。
◆ 監控(minitor)命令集：讀寫I/O，內存，寄存器、內存、外設測試功能等。
◆ 腳本語言支持(類似BASH腳本)。利用U-BOOT中的autoscr命令，可以在U-BOOT中運行“腳本”。首先在文本文件中輸入需要執行的命令，然后用tools/mkimage封裝，然后下載到開發板上，用autoscr執行就可以了。
① 編輯如下的腳本example.script。
echo
echo Network Configuration:
echo ----------------------
echo Target:
printenv ipaddr hostname
echo
echo Server:
printenv serverip rootpath
echo
② 用tools/mkimage對腳本進行封裝。
# mkimage -A ARM -O linux -T script -C none -a 0 -e 0 -n "autoscr example script" -d example.script /tftpboot/example.img
Image Name: autoscr example script
Created: Wes Sep 8 01:15:02 2004
Image Type: ARM Linux Script (uncompressed)
Data Size: 157 Bytes = 0.15 kB = 0.00 MB
Load Address: 0x00000000
Entry Point: 0x00000000
Contents:
Image 0: 149 Bytes = 0 kB = 0 MB
③ 在U-BOOT中加載并執行這個腳本。
ARMer9# tftp 100000 /tftpboot/example.img
ARP broadcast 1
TFTP from server 10.0.0.2; our IP address is 10.0.0.99
Filename '/tftpboot/TQM860L/example.img'.
Load address: 0x100000
Loading: #
done
Bytes transferred = 221 (dd hex)
ARMer9# autoscr 100000
## Executing script at 00100000
Network Configuration:
----------------------
Target:
ipaddr=10.0.0.99
hostname=arm
Server:
serverip=10.0.0.2
rootpath=/nfsroot
ARMer9#
◆ 支持WatchDog、LCD logo和狀態指示功能等。如果系統支持splash screen，U-BOOT啟動時，會把這個圖像顯示到LCD上，給用戶更友好的感覺。
◆ 支持MTD和文件系統。U-BOOT作為一種強大的BootLoader，它不僅支持MTD，而且可以在MTD基礎上實現多種文件系統，比如cramfs、fat和jffs2等。
◆ 支持中斷。由于傳統的BootLoader都分為stage1和stage2，所以在stage2中添加中斷處理服務十分困難，比如BLOB；而U-BOOT是把兩個部分放到了一起，所以添加中斷服務程序就很方便。
◆ 詳細的開發文檔。由于大多數BootLoader都是開源項目，所以文檔都不是很充分。U-BOOT的維護人員意識到了這個問題，充分記錄了開發文檔，所以它的移植要比BLOB等缺少文檔的BootLoader方便。
編譯uboot的時候，在processor.h中出錯
解決辦法：
修改processor.h中:
union debug_insn
{
u32 arm;
u16 thumb;
}
修改成：
union debug_insn
{
u32 arm_mode;
u16 thumb_mode;
}
總結
以上是生活随笔為你收集整理的详细讲解 移植Uboot到ARMer9开发系统上的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： Acronis Disk Directo
- 下一篇： uboot编译全程