uboot研读笔记 | 04 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（支持Nor Flash读写）
项目开源地址：https://github.com/Mculover666/uboot-jz2440
0. 教程完整目录
- 00 - 嵌入式Linux系统中Bootloader的作用和基本运行原理
- 01 - 下载uboot源码并使用VSCode远程查看源码、编译uboot（2012.04.01版本）
- 02 - 详细探索uboot启动过程（基于S3C2410处理器）
- 03 - 初步移植uboot 2012.04到JZ2440（修改时钟，配置串口）
- 04 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（支持Nor Flash读写）
- 05 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（支持Nand Flash读写）
- 06 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（支持DM9000C网卡）
- 07 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（裁剪uboot大小）
- 08 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（设置mtd分区表）
- 09 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（设置默认环境变量参数）
- 10 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（烧写Linux内核、烧写yaffs2文件系统）
- 11 - 移植uboot 2012.04到JZ2440（移植完成，制作uboot补丁）
在上一篇文章中初步的移植了 uboot 到JZ2440开发板，参考文章：
- uboot研读笔记 | 03 - 初步移植uboot 2012.04到JZ2440（修改时钟，配置串口）
在支持Nor Flash操作之前，首先要对Nor Flash的读写方法有一定的了解，参考文章：
- S3C2440-裸机篇-09 | 使用S3C2440操作Nor Flash
uboot启动之后正常打印出了CPU信息（比如时钟信息），但是接下来uboot程序提示flash出错，并且死机，如图，在本文中讲述如何定位问题，解决问题，使uboot支持nor flash读写：
1. 定位Flash读写出错问题
定位出错问题所在的方法很简单，定位到红色的日志信息 “Flash:” 在程序中的位置即可，这个内容搜索在VS Code全局搜索中很慢，所以沿着uboot启动过程寻找，很快，在arch/arm/lib/board.c文件中找到，在函数board_init_r中，也就是uboot启动的第2阶段。
在代码中可以看到：
此处首先打印出日志信息“Flash：”，然后调用 flash_ini t获取 flash_size，接着对获取到的flash_size进行判断，如果flash_size等于0，则再打印“failed”日志，并且调用hang函数，挂起CPU，即死机：
那么，初步定位，问题就在于 flash_init 函数有问题，进入该函数查看其源码。
flash_init 函数的源码定义在drivers/mtd/cfi_flash.c文件中，在该函数中，重点代码如图：
可以看到uboot很尽力了，首先调用flash_detect_legacy函数获取Flash的CFI信息，如果获取失败，则调用flash_get_size 函数获取CFI信息，获取之后，将CFI信息中的Flash 大小赋值给size变量，然后返回。
所以，目前问题变为：这两种获取Flash中CFI信息的方法中出现了错误，没有获取到CFI信息。
- 第一种方法：flash_detect_legacy
通过跳转到其定义，可以看到源码是通过宏定义CONFIG_FLASH_CFI_LEGACY配置的，在smdk2440.h文件中搜索一下，可以看到被定义，所以flash_detect_legacy相关方法启用：
在函数的源码中，有一句调试信息通过debug语句输出，可以通过该条语句来查看读取出的三个ID值：
默认情况下，debug函数是被关闭的， 在该文件最开始开启debug的宏定义：
再次编译uboot：
make distclean
make smdk2440_config
make
然后下载u-boot.bin到Nor Flash去，启动，查看串口输出结果：
是不是很棒！
在输出的调试信息中可以看到，Flash的CFI被读出来了，但Flash仍然失败，有待进一步分析，接着根据源代码分析问题原因。
2. 读出ID正确但Flash还是失败的原因
在调试信息中可以看到，读取出的ID信息为c2 2249 0，查看Nor Flash芯片手册可以看到，0xc2为Manifacture ID，0x2249为Device ID，读出的信息是正确的，但是为什么系统仍然提示Flash出现错误呢？
问题就在于，JEDEC这种古老的标准，它在读取出 ID 信息之后，跑去和Flash库（一个数组）中的信息进行对比匹配，如果匹配到了，就取出预先已经定义好的信息，比如Flash大小之类的信息，如图中红框所示：
jedec_flash_match函数定义在drivers/mtd/jedec_flash.c文件中，源码如图：
翻译一下这个函数的注释就明白了：
将jedec id 和table相比进行匹配，如果匹配到值，则填充整个flash_info结构体！
所以，读取到的ID值正确，但是系统仍然报错Flash的情况只有一个：预先设置的table中不存在目前的FlashID所匹配的信息。
3. 添加板载Nor Flash的jedec信息
jedec_table同样定义在该文件中（drivers/mtd/jedec_flash.c）。
首先是类似于 CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_256Kx8 这样的宏定义，对Flash进行大概的分类，JZ2440开发板板载Nor Flash型号是MX29LV160DBTI-70G，大小是16M-bit，换算是字节大小就是2MB。
在jedec_table的最后发给仿照其它信息，添加本款Flash的jedec信息：
- ① mfr_id
该信息为Manifacture ID，在文件include/flash.h中定义，这里使用MX的：
- ② dev_id（器件ID）
器件ID在文件drivers/mtd/jedec_flash.c中宏定义，如图，添加本款Flash的：
- ③ name
这个按喜好写就行。
- ④ uaddr（unlock addr，解锁地址）
使用16位的解锁地址宏定义 MTD_UADDR_0x0555_0x02AA 即可。
- ⑤ DevSize（器件容量大小）
容量大小也在drivers/mtd/jedec_flash.c文件中设置，这里选择SIZE_2MiB：
- ⑥ CmdSet（使用的指令集）
使用默认的CFI_CMDSET_AMD_LEGACY即可。
- ⑦NumEraseRegions(擦除区域种类个数)
本款Flash芯片的擦除扇区结构总共有4种，如图：
- ⑧regions
使用ERASEINFO()宏定义填写上面擦除区域种类的详细信息，该宏定义的格式如下：
ERASEINFO(size,blocks) //表示sIze大小(单位是字节)的扇区有blocks个
综合以上分析，最后填充的本款Flash信息为：
/* JZ2440开发板板载NoR FLASH */
#ifdef CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_1024Kx16
{
.mfr_id = (u8)MX_MANUFACT,
.dev_id = MX29LV160DBTI,
.name = "MX MX29LV160DBTI",
.uaddr = {
[1] = MTD_UADDR_0x0555_0x02AA /* x16 */
},
.DevSize = SIZE_2MiB,
.CmdSet = CFI_CMDSET_AMD_LEGACY,
.NumEraseRegions = 4,
.regions = {
ERASEINFO(16*1024, 1),
ERASEINFO(8*1024, 2),
ERASEINFO(32*1024, 1),
ERASEINFO(64*1024, 31),
}
},
#endif
添加信息完成后，在单板配置文件include/configs/smdk2440.h中开启这款Flash的宏定义：
编译，下载，在串口终端查看输出：
可以看到flash检测不会卡死，uboot正常启动到命令行界面，但是仍然有一个报错信息，根据报错信息在文件中搜索，找到该行日志的打印位置，可以看到，当扇区数量大于宏定义CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT时，系统就会打印出这行日志信息：
找到该宏定义在单板配置文件中，该款Flash实际扇区是35个，修改该宏定义：
编译，下载，再次查看串口输出：
可以看到，Flash检测没有任何问题，uboot正常启动到命令行界面，并且命令可以正常使用，调试完毕，不用输出调试信息，所以将drivers/mtd/cfi_flash.c文件中开头添加的宏定义关掉：
再次编译输出，可以看到Flash的检测调试信息不会打印。
4. 修改uboot命令行打印头信息
在之前的打印信息中，uboot命令行可以正常使用，但是打印头信息还是"smdk2410"，这里可以在单板配置文件include/configs/smdk2440.h中修改宏定义，如图，改为我们需要显示的信息：
修改之后再次编译，下载，查看串口输出，结果符合预期：
补充，可以使用uboot命令flinfo查看当前flash存储器信息，与上面的知识进行对比理解：
扇区起始地址与数据手册相对应（RO是uboot软件中指定的，RO标示出的是当前程序存储区）：
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