BootLoader引导程序制作及移植(一)

U-Boot 实验指导书

一、获得U-Boot 源码
我们的光盘中提供了直接从U-Boot的官方网站下载的源代码，版本是1.3.2，放在src目录下。将u-boot-1.3.2.tar.bz2拷贝了工作目录下，解压源码包：
[root@localhost root]# mkdir 2410-s
[root@localhost root]# cd 2410-s/
[root@localhost 2410-s]# cp /mnt/hgfs/linux/u-boot-1.3.2.tar.bz2 ./
[root@localhost 2410-s]# tar xjvf u-boot-1.3.2.tar.bz2




二、建立板级支持包

在board立一个目录，目名录字下叫，做每一块开发板都有一个对应的目录，因此我们需要为我们的开发板建up2410,并创建相应的文件：
[root@vm-dev u-boot-1.3.2]# cd board/
[root@vm-dev board]# mkdir up2410
[root@vm-dev board]# cp smdk2410/* up2410
[root@vm-dev board]# cd ../




上面的步骤中，我们把smdk2410目录下的所有文件都拷贝到了我们的up2410下，因为我们的开发板和目录smdk2410每个开发板都有一个自己的开配发置板的文配件置，差如不多。smdk2410开发板的配置文件为include/configs/smdk2410.h,我们也需要为我们的开发板建立自己的配置文件。可以直接从smdk2410开发板的配置文件中修改而来。因此我们先把smdk2410的配置文件复制到我们开发板的配置文件当中：

[root@vm-dev u-boot-1.3.2]# cp include/configs/smdk2410.h include/configs/up2410.h
然后，修改Makefile,使得可以配置我们的开发板：
[root@vm-dev u-boot-1.3.2]# vi Makefile
在Makefile中找到下面两行：
smdk2400_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2400 NULL s3c24x0
紧接这两行添加如下两行：
up2410_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t up2410 NULL s3c24x0
注意第二行开始部分的空白是按TAB键获得的！红色的部分显示了不同处！
这样，我们自己的板级支持包就建好了。




三、添加代码，支持从Nand Flash 启动
由于我们的开发板上没有Nor Flash,只能从Nand Flash启动。而U-Boot默认不支持从Nand Flash启动，所以需要我们自己添加代码来实现从Nand Flash启动。
1、修改start.S
文件位于cpu/arm920t/目录下的start.S这个文件中添加内容，以支持从文件是开发板上电后运行的第一段代码，需要在Nand Flash启动。
[root@localhost u-boot-1.3.2]# vi +181 cpu/arm920t/start.S
首先,删掉start.S中的第181行和201行的下面内容：
#ifdef CONFIG_AT91RM9200
...............................................................
#endif
如果有这两句，这两句之间的内容将不会被编译。而我们的开发板需要执行这些内容。然后，找这到这一行：
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
在紧接这行的下面添加下面几行：
#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT
bl copy_myself
#else
再找到
ble copy_loop
在它的下面添加一行：
#endif




做这些工作就是要完成一个简单的功能：如果我们定义了CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT这个宏，那么就执行copy_myself行这个子程序，否则就执#else下面的程序。copy_myself这个子程序的功能就是把U-Boot自身的代码从Nand Flash拷贝到SDRAM中，需要我们自己实现，U-Boot我们把自身并没有为我们实现。

我们copy_myself也添加在start.S文件中。找到下面的一行：
_start_armboot: .word start_armboot
在这一行的下面添加如下的内容：




上面是copy_myself的实现代码，添加完成以后，U-Boot段代码，将启动时就会执行我们的这U-Boot的内容从Flash中拷贝到SDRAM中。

这样，start.S这个文件就修改完成了，保存刚才的修改。

2、添加nand.c 文件

在copy_mysel这段程序中，我们调用了nand_read_whole子程序。这个程序是用C程序实现的，我们新建一个文件，board/up2410/nand.c，在这个文件中实现它：
#include <common.h>
#include <s3c2410.h>
#include <config.h>
#define TACLS 0
#define TWRPH0 3
#define TWRPH1 0
#define U32 unsigned int
extern unsigned long nand_probe(unsigned long physadr);
static void NF_Reset(void)
{
int i;
NF_nFCE_L();
NF_CMD(0xFF);
for(i=0;i<10;i++);
NF_WAITRB();
NF_nFCE_H();
}
void NF_Init(void)
{
rNFCONF=(1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0);
NF_Reset();
}
int nand_read_whole(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size)
{
int i, j;
if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK))
return 1;
NF_nFCE_L();
for(i=0; i<10; i++);
i = start_addr;
while(i < start_addr + size) {
rNFCMD = 0;
rNFADDR = i & 0xff;
rNFADDR = (i >> 9) & 0xff;
rNFADDR = (i >> 17) & 0xff;
rNFADDR = (i >> 25) & 0xff;
NF_WAITRB();
for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++, i++) {
*buf = (rNFDATA & 0xff);
buf++;
}
}
NF_nFCE_H();
return 0;
}

[root@localhost u-boot-1.3.2]# vi board/up2410/nand.c




上面就是nand.c文件的全部内容。为了改相应的使编译的时候能把这个文件编译进去，需要修Makefile：
[root@vm-dev u-boot-1.3.2]# vi board/up2410/Makefile
找到这一行：
COBJS := smdk2410.o flash.o
把这行的内容改为下面这行：
COBJS := smdk2410.o flash.o nand.o
即在行尾加上了
nand.o，这样，编译的时候就会把nand.c编译进去，并进行链接。




3、修改up2410.h

前面提到，up2410.h是开发板的配置文件。关于nand.c定义的，我们都放在中用到的一些宏或者其他需要up2410.h中。注意，这里只介绍和从Nand启动相关的配置，因为up2410.h
中还有很多其他配置，将在后面介绍！
[root@vm-dev u-boot-1.3.2]# vi + include/configs/up2410.h
光标移动到文件的末尾，在文件的最后一个#endif的前面添加如下内容：
#define CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT 1
#define STACK_BASE 0x33f00000
#define STACK_SIZE 0x8000
#define UBOOT_RAM_BASE 0x33f80000
#define CFG_NAND_BASE 0x4E000000
#define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1
#define SECTORSIZE 512
#define NAND_SECTOR_SIZE SECTORSIZE
#define NAND_BLOCK_MASK (NAND_SECTOR_SIZE - 1)
#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 WRITE_NAND_COMMAND(d, adr) do {rNFCMD = d;} while(0)
#define WRITE_NAND_ADDRESS(d, adr) do {rNFADDR = d;} while(0)
#define WRITE_NAND(d, adr) do {rNFDATA = d;} while(0)
#define READ_NAND(adr) (rNFDATA)
#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 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 rNFCONF (*(volatile unsigned int *)0x4e000000)
#define rNFCMD (*(volatile unsigned char *)0x4e000004)
#define rNFADDR (*(volatile unsigned char *)0x4e000008)
#define rNFDATA (*(volatile unsigned char *)0x4e00000c)
#define rNFSTAT (*(volatile unsigned int *)0x4e000010)
#define rNFECC (*(volatile unsigned int *)0x4e000014)
#define rNFECC0 (*(volatile unsigned char *)0x4e000014)
#define rNFECC1 (*(volatile unsigned char *)0x4e000015)
#define rNFECC2 (*(volatile unsigned char *)0x4e000016)
#define NF_CMD(cmd) {rNFCMD=cmd;}
#define NF_ADDR(addr) {rNFADDR=addr;}
#define NF_nFCE_L() {rNFCONF&=~(1<<11);}
#define NF_nFCE_H() {rNFCONF|=(1<<11);}
#define NF_RSTECC() {rNFCONF|=(1<<12);}
#define NF_RDDATA() (rNFDATA)
#define NF_WRDATA(data) {rNFDATA=data;}
#define NF_WAITRB() {while(!(rNFSTAT&(1<<0)));}





这样，关于从Nand启动的修改就做完了。保存文件。
三、开发板的配置。
前面已经提到，up2410.h文件中进行配置。是我们的开发板的配置文件，许多重要的内容都需要在这个
1、网卡配置
Smdk2410开发板上用的是CS8900网卡，而我们的开发板上使用的是AX88796网卡， 因此网卡的配置需要修改。找到下面三行：
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1 /* we have a CS8900 on-board */
#define CS8900_BASE 0x19000300
#define CS8900_BUS16 1 /* the Linux driver does accesses as shorts */
注释掉这三行，在这三行下面添加下面的两行：
#define CONFIG_DRIVER_DM9000 1
#define CONFIG_DRIVER_DM9000_BASE 0x10000000
#define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE
#define DM9000_DATA (DM9000_IO + 2)
#define CONFIG_DM9000_USE_16BIT




这样定义主要是因为U-Boot中提供的DM9000X网卡驱动与我们的经典2410用的平台上使DM9000A网卡有一定的不同之处，不能直接驱动我们的DM9000A这里对网卡的信息进行配置以外，还需要修改网卡。因此，除了DM9000A网卡的驱动，将在后面介绍。