U-boot移植完整版

u-boot移植前的準備工作：
1 下載源碼，建立工作目錄
Uboot的源碼可以從以下網址下載：http://downloads.sourceforge.net/u-boot/u-boot-1.1.4.tar.bz2?modtime=1134752480&big_mirror=0
我們這裡下載的是u-boot-1.1.4.tar.bz2
建立工作目錄：
mkdir /root/build_uboot
cd /root/build_uboot
把下載的源碼拷貝到該目錄,解壓；
tar jxvf u-boot-1.1.4.tar.bz2
mv u-boot-1.1.4 u-boot
2 確定分區：
u-boot移植的具體步驟：
一 建立適合的board平台
參照board/smdk2410目錄，我們在源碼的board下建立自己的自己的平台gec2410，步驟如下.
1 修改頂層Makefile
cd /root/build_uboot/u-boot
vi Makefile
找到：
smdk2410_config : unconfig
@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0
在其後面添加：
gec2410_config : unconfig
@./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t gec2410 NULL s3c24x0
各項的意思如下:
arm:        CPU的架構(ARCH)
arm920t:    CPU的類型(CPU)，其對應於cpu/arm920t子目錄。
gec2410:    開發板的型號(BOARD)，對應於board/gec2410目錄。
NULL:       開發人員/或經銷商(vender)。
s3c24x0:    片上系統(SOC)。
我把我的板子起名叫gec2410，可以依自己的喜好修改
2 建立board/gec2410目錄，拷貝board/smdk2410下的檔案到board/gec2410目錄，將smdk2410.c更名為gec2410.c
cp -r board/smdk2410 board/gec2410
3 修改board/gec2410/Makefile
將：
OBJS    := smdk2410.o flash.o
改為：
OBJS     := gec2410.o flash.o
4 cp include/configs/smdk2410.h include/configs/gec2410.h
5 修改cpu/arm920t/config.mk檔案
將：
PLATFORM_CPPFLAGS +=$(call cc-option,-mapcs-32,-mabi=apcs-gnu)
改為：
PLATFORM_CPPFLAGS +=$(call cc-option,-mapcs-32,$(call cc-option,-mabi=apcs-gnu),)
6 設定交叉編譯環境變數
export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH
7 測試編譯能否成功：
make gec2410_config
make all ARCH=arm
產生u-boot.bin就OK了
二 支援網路和 nand flash操作命令
1 添加網路命令
在include/configs/gec2410.h
只要在
#define CONFIG_COMMANDS
添加定義
                          CFG_CMD_NET
                          CFG_CMD_PING
就可以了
    說明：include/configs/gec2410.h檔案是與開發板相關的配置標頭檔。
2 支援nand flash啟動和讀寫
(1) 支援從nand flash 啟動
a 添加nandflash寄存器的定義
修改include/configs/gec2410.h檔案，添加如下內容：
***********************************************************************************************
/*
* Nandflash Boot
*/
#define CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT 1
#define STACK_BASE    0x33f00000
#define STACK_SIZE    0x8000
#define UBOOT_RAM_BASE    0x33f80000
/* NAND Flash Controller */
#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
************************************************************************************************
b 在start.S加入搬運代碼
修改cpu/arm920t/start.S檔案
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之後加入：
************************************************************************************************
#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
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
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      r0!, {r2-r9}
subs r1, r1, #(8 * 4)
bne clear_loop
mov pc, lr
#endif @ CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT
************************************************************************************************
在檔案的最後加入如下，堆棧地址：
*************************************************************************************************
   .align     2
DW_STACK_START:
.word      STACK_BASE+STACK_SIZE-4
*************************************************************************************************
c 添加nand_read_ll函數的實現
在board/gec2410/建立nand_read.c，加入如下內容(copy from vivi)：
*************************************************************************************************
#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;
}
************************************************************************************************
修改board/gec2410/Makefile為
OBJS := gec2410.o flash.o nand_read.o
以上步驟就可以把u-boot燒寫到nandflash上了
2） 支援nand flash操作命令
a 在/include/configs/gec2410.h檔案中添加宏定義
#define CONFIG_COMMANDS
添加定義
                          CFG_CMD_NAND
                        CFG_CMD_ENV        

b 定義環境變數宏
#define CFG_ENV_IS_IN_FLASH 1
#define CFG_ENV_SIZE               0x10000 /* Total Size of Environment Sector */
改為
#define CFG_ENV_IS_IN_NAND        1
#define CFG_ENV_OFFSET             0x030000
#define CFG_NAND_BASE    0x4E000000
#define CMD_SAVEENV
#define CFG_NAND_LEGACY
#define CFG_ENV_SIZE               0x10000 /* Total Size of Environment Sector */                       
/*set env*/
#define CFG_MONITOR_BASE PHYS_SDRAM_1
c 修改common/cmd_nand.c檔案，添加nand flash初始化函數
添加
**************************************************************************************************
#define rNFCONF (*(volatile unsigned *)0x4E000000)
#define rNFCMD (*(volatile unsigned *)0x4E000004)
#define rNFADDR (*(volatile unsigned *)0x4E000008)
#define rNFDATA (*(volatile unsigned *)0x4E00000C)
#define rNFSTAT (*(volatile unsigned *)0x4E000010)
#define rNFECC (*(volatile unsigned *)0x4E000014)
#define CFG_NAND_BASE    0x4E000000
#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) {while(!(rNFSTAT&(1<<0)));}
#define NAND_DISABLE_CE(nand) {rNFCONF|=(1<<11);}
#define NAND_ENABLE_CE(nand) {rNFCONF&=~(1<<11);}
#define WRITE_NAND_COMMAND(d , adr) {rNFCMD=d;}
#define WRITE_NAND_ADDRESS(d, adr) {rNFADDR=d;}
#define WRITE_NAND(d , adr) {rNFDATA=d;}
#define READ_NAND(adr)         (rNFDATA)
/* 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
********************************************************************************************************
添加nand_init()函數的實現
*******************************************************************************************************
void nand_init(void)
{
         int i;
         unsigned long j;
         rNFCONF=(1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(0<<8)|(3<<4)|(0<<0);
        
         rNFCONF=rNFCONF&~(1<<11);
         rNFCMD=0xff;
                
         for(i=0;i<10;i++);
         while(!(rNFSTAT&(1<<0)));
        
         rNFCONF=rNFCONF|(1<<11);
         j=nand_probe(0x4e000000);
         printf("nand flash : %4lu MB\n",j>>20);
}
********************************************************************************************************
d 在nand_probe函數中添加一行
********************************************************************************************************
#endif
         oob_config.badblock_pos = 5;
        nand_dev_desc[0].ChipID = 0x00;
********************************************************************************************************
uboot移植完成！
配置編譯
export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH
make gec2410_config
make ARCH=arm all
u-boot的測試
把u-boot燒寫到nand flash上
啟動資訊：
*************************************************************
U-Boot 1.1.4 (Feb 10 2007 - 23:56:56)               
                                                    
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9C5D0 BSS: -> 33FA06B8
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
Flash: 512 kB
nand flash :   64 MB
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
GEC2410#
**************************************************************
tftp 30008000 zImage
go 300080000
出現錯誤，因為go命令的實現函數不完整。
下面完善go命令的實現函數do_go()
三 完善do_go函數
gedit common/cmd_boot.c
添加
/*添加call_linux函數*/
********************************************************************************
void call_linux(long a0, long a1, long a2)
{  
__asm__(
             "   mov r1, #0\n"
             "   mov r1, #7 << 5\n"        /* 8 segments */
             "1: orr r3, r1, #63 << 26\n"      /* 64 entries */
             "2: mcr p15, 0, r3, c7, c14, 2\n" /* clean & invalidate D index */
             "   subs    r3, r3, #1 << 26\n"
             "   bcs 2b\n"             /* entries 64 to 0 */
             "   subs    r1, r1, #1 << 5\n"
             "   bcs 1b\n"             /* segments 7 to 0 */
             "   mcr p15, 0, r1, c7, c5, 0\n" /* invalidate I cache */
             "   mcr p15, 0, r1, c7, c10, 4\n" /* drain WB */
);
__asm__(
"mov    r0, #0\n"
"mcr    p15, 0, r0, c7, c10, 4\n"   /* drain WB */
"mcr    p15, 0, r0, c8, c7, 0\n"    /* invalidate I & D TLBs */
);
__asm__(
"mov    r0, %0\n"
"mov    r1, #0x0c1\n"
"mov    r2, %2\n"
"mov    ip, #0\n"
"mcr    p15, 0, ip, c13, c0, 0\n"   /* zero PID */
"mcr    p15, 0, ip, c7, c7, 0\n"    /* invalidate I,D caches */
"mcr    p15, 0, ip, c7, c10, 4\n"   /* drain write buffer */
"mcr    p15, 0, ip, c8, c7, 0\n"    /* invalidate I,D TLBs */
"mrc    p15, 0, ip, c1, c0, 0\n"    /* get control register */
"bic    ip, ip, #0x0001\n"      /* disable MMU */
"mcr    p15, 0, ip, c1, c0, 0\n"    /* write control register */
"mov    pc, r2\n"
"nop\n"
"nop\n"
: /* no outpus */
: "r" (a0), "r" (a1), "r" (a2)
);
}
****************************************************************************
添加setup_linux_param函數
****************************************************************************
static void setup_linux_param(ulong param_base)
{  
struct param_struct *params = (struct param_struct *)param_base;
char *linux_cmd;

//linux_cmd = "noinitrd root=/dev/mtdblock/2 init=/linuxrc console=ttyS0";
linux_cmd = getenv("bootargs");
memset(params, 0, sizeof(struct param_struct));

params->u1.s.page_size = 0x00001000;
params->u1.s.nr_pages = (0x04000000 >> 12);
/* set linux command line */
memcpy(params->commandline, linux_cmd, strlen(linux_cmd) + 1);
}
****************************************************************************
在do_go()函數中添加
****************************************************************************
printf ("## Starting application at 0x%08lX ...\n", addr);
         setup_linux_param(0x30000100);
         call_linux(0,0x0c1,0x30008000);
         printf("ok\n");
****************************************************************************
3重新編譯u-boot
make all ARCH=arm
通過jtag將u-boot燒寫到flash中就可以從NAND flash啟動了
U-BOOT常用命令介紹
printenv   列印環境變數
setenv     設定環境變數
如：setenv ipaddr 172.22.60.44
      Setenv serverip 172.22.60.88
saveenv        儲存設定的環境變數
我們經常要設定的環境變數有ipaddr,serverip，bootcmd，bootargs。
tftp       即將核心鏡像檔案從PC中下載到SDRAM的指定地址，然後通過bootm來引導核心，前提是所用PC要安裝設定tftp服務。
如: tftp 30008000 zImage
nand erase 擦除nand flash中資料塊
如：nand erase 0x40000 0x1c0000
               起始地址 大小
nand write 把RAM中的資料寫到Nand Flash中
如：nand write 0x30008000 0x40000 0x1c0000
nand read   從nand flash中讀取資料到RAM
如：nand read 0x30008000 0x40000 0x1c0000
go          直接跳轉到可執行檔的入口地址，執行可執行檔。
下載並燒寫核心如下
1 用網線串連開發板和PC機
2 啟動U-BOOT並設定環境變數
setenv ipaddr 172.22.60.32 //設定開發板的IP
setenv serverip 172.22.60.99 //設定PC機的IP
setenv ethaddr 11.22.33.44.55.66 //設定開發板的物理地址
saveenv //儲存
3 在PC機端開啟TFTP伺服器，並且把要下載的檔案拷貝到tftp伺服器程式所在的目錄下
4 下載和燒寫
在u-boot下用以下命令
    tftp 30008000 zImage
nand erase 40000 1c0000
nand write 30008000 40000 1c0000