根据朱有鹏老师课堂Uboot 2013.10版本移植到S5pv210开发板上第一阶段

前期准备：

1.uboot下载地址 ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/

2.参照物开发板的选择

我们开发板使用的CPU是S5PV210，所以要找uboot中针对S5PV210或者S5PC110进行移植的作为参考。根据规律，我们应该参考include/configs/s5p_goni.h，对应的board在uboot/board/samsung/goni这个目录。

3.删除无关文件和文件夹，其实不删除也可以，但是删除更好。

4.建立SI工程并预解析

 

 

(1)参照物开发板为：55p_goni make s5p_goni_config

(2)配置对应的cpu、board文件夹分别为：

cpu: u-boot-2013.10\arch\arm\cpu\armv7

board: u-boot-2013.10\board\samsung\goni

 

开始移植

1.添加交叉编译工具链

  在主Makefile 中CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-

2.配置，编译，测试

(1)编译过程：

make distclean

make s5p_goni_config

make

(2)结果：得到u-boot.bin即可

3.推荐linux下脚本烧入

 移植原来的版本的uboot中的sd_fusing文件夹到官方uboot版本中，使用这个文件夹中的sd_fusing.sh脚本来进行烧录

4.烧入后，串口现象;

(1)串口接串口2，串口有输出。但是这个串口输出不是uboot输出的，而是内部iROM中的BL0运行时输出的。

(2)输出错误信息分析：

第一个SD checksum Error：是第一顺序启动设备SD0（iNand）启动时校验和失败打印 出来的；

第二个SD checksum Error：是第二顺序启动设备SD2（外部SD卡）启动时校验和失败 打印出来的；

剩下的是串口启动和usb启动的东西，可以不管。

总结：从两个SD checksum Error，可以看出：外部SD卡校验和失败了。

分析：SD卡烧录出错了，导致SD卡校验和会失败。发现是mkbl1程序和start.S中前16个字节校验和的处理上面不匹配造成的，解决方法是在start.S最前面加上16个字节的占位。

 

5.上述问题的解决方法：

参考之前的start.S发现有16字节占位。直接复制粘贴到本版本的start.S的相应位置。

\u-boot-2013.10\arch\arm\cpu\armv7\start.S  

重新编译烧录运行，发现结果只显示一个SD checksum Error。这一个就是内部SD0通道的inand启动校验和失败打印出来的。剩下的没有了说明外部SD卡校验和成功了，只是SD卡上的uboot是错误的，没有串口输出内容，所以没有输出了。

 

3.继续分析start.S

(1)#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x34800000  可以看出我们的uboot的连接地址是在0x34800000位置

(2)cpu_init_cp15这个函数功能是设置MMU、cache等。这个版本的uboot中未使用虚拟地址，因此MMU在这里直接关掉。

(3)cpu_init_crit，这个函数里只有一句跳转指令，短跳转到lowlevel_init函数。

Lowleve_init 分析：

lowlevel_init函数在board/samsung/goni目录下，主要作用是时钟设置、串口设置、复位状态判断···这个函数是S5PC100和S5PC110两个CPU共用的。

经过浏览，发现lowlevel_init函数中做的有意义的事情有：关看门狗、调用uart_asm_init来初始化串口、并没有做时钟初始化（下面有时钟初始化的函数，但是实际没调用。如果uboot中没有初始化时钟，那么时钟就是iROM中初始化的那种配置）

 

7.添加开发板制锁和串口打印字符"O"

(1)我们为了调试uboot的第一阶段，就要看到现象。为了看到现象，我们向lowlevel_init函数中添加2个代码，一个是开发板制锁，在watchdog后

// 我们添加的开发板供电制锁的代码

ldr r0, =0xE010E81C

ldr r1, =0x301

str r1, [r0]

一个是串口打印"O"在串口初始化最后

// 串口2输出字符'O'

ldr r1, =0x4f4f4f4f

ldr r2, =0xE2900820

str r1, [r2] @'O'

 

(2)这两段代码可以直接从ARM裸机全集课程中的代码中来。其实也可以从三星移植版本的uboot中来，但是因为三星移植版本中用到了很多寄存器定义，涉及到头文件的， 所以移植过来不方便。

(3)实践添加。

实践结果及分析

(1)实验结果是：没看到开发板制锁，串口也没有输出任何东西。实验失败。

(2)结论：因为开发板制锁没有成功，所以我们判定，在开发板制锁代码运行之前uboot 就已经挂掉了。下面就是去跟踪代码运行，然后判定问题点再去解决

 

8.添加LED点亮代码跟踪程序运行

(1)在基础代码阶段，串口还没有运行，串口调试工具还无法使用时，使用LED点亮的方式来调试程序就是一个有力的手段。

(2)有些情况下可以用Jlink等调试工具来调试这种基础代码。

(3)从程序的基本运行路径端出发，隔一段给他添加一个LED点亮代码，然后运行时根据现象来观察，判定哪里执行了哪里没执行。从而去定位问题。

(4)从以前的裸机代码中组织出一个标准的LED点亮然后延时一段的一个标准代码段：

ldr r0, =0x11111111

ldr r1, =0xE0200240

str r0, [r1]

ldr r0, =((1<<3) | (0<<4) | (1<<5)) // 1是灭，0是亮

ldr r1, =0xE0200244

str r0, [r1]

ldr r2, =9000000 //延时函数

ldr r3, =0x0

delay_loop:

sub r2, r2, #1

cmp r2, r3

bne delay_loop

(5)之前做实验时发现一个现象：我们的uboot运行时按住电源开关时所有4颗LED都是亮的。所以我们做实验时给LED点亮是看不到现象的，所以我们的代码关键是要熄灭某些LED来判断。

(6)我们将熄灭LED的函数在start.S中隔一段的关键部位放上1个，然后运行时通过观察LED的点亮熄灭状态，就知道程序运行到哪里了。

(7)经过判断我们发现：start.S中工作一切正常，但是函数一旦放到lowlevel_init.S中就完全不工作了。通过分析得出结论：b lowlevel_init这句代码出了问题。

 

9.解决问题

(1)问题分析：跳转代码出了问题。分析问题出在代码的连接上。

(2)三星S5PV210要求BL1大小为8KB，因此uboot第一阶段代码必须在整个uboot镜像的前8KB内，否则跳转不到。

(3)对比三星移植版本的uboot的u-boot.lds和官方版本uboot的连接脚本u-boot.lds（注意这两个版本的uboot的连接脚本的位置是不同的），就发现lowlevel_init.S的代码段没有被放在前面。

(4)在u-boot.lds中start.o后面添加board/samsung/goni/lowlevel_init.o (.text*)，这个就保证了lowlevel_init函数被连接到前面8kb中去。

 

 

(5)报错，lowlevel_init重复定义了。

修改board/samsung/goni/Makefile解决编译问题

(1)问题分析：为什么会重复定义。因为lowlevel_init这个函数被连接时连接了2次。一次是board/samsung/goni这个目录下生成libgoni.o时连接了1次，第2次是连接脚本最终在连接生成u-boot时又连接了一次，所以重复定义了。

(2)这个错误如何解决？思路是在libgoni.o中不要让他连接进lowlevel_init，让他只在最终连接u-boot时用1次，就可以避免重复定义。

(3)参考当前版本的uboot的start.S文件的处理技巧，解决了这个问题。

实践验证。

结果是开发板制锁和串口输出'O'都成功了

 

DDR初始化

分析下一步移植路线

(1)cpu_init_crit函数成功初始化串口、时钟后，转入_main函数，函数在arch/arm/lib/crt0.S文件中。

(2)在crt0.S中首先设置栈，将sp指向DDR中的栈地址；然后调用board_init_f函数进行板级初始化。函数在arch/arm/lib/board.c中。

(3)在这个版本的uboot中，把以前uboot的第二阶段start_armboot函数分成了2部分：board_init_f和board_init_r。所以在这里就和以前版本的uboot接轨上了，推测board_init_f中肯定是做了板级初始化，board_init_r中进入了uboot的命令行。

(4)分析到这里，在uboot2013.10版本中思路已经很清晰了：uboot的第二阶段就在crt0.

(5)分析到这里，下一步工作方向就确定了。我们要先在cpu_init_crit函数中添加DDR初始化，然后在start.S中bl _main之前添加uboot的重定位，然后将bl _main改成ldr pc, __main(__main: .word _main)长跳转。然后在crt0.S中board_init_f后删除那些重定位代码，至此uboot的第二阶段就应该能启动起来了。后续的移植就是第二阶段了。

该版本没有DDR初始化代码需要从三星官方移植

动手移植

(1)添加cpu_init.S文件到uboot2013.10中。注意，这里的代码必须保证在前8kb内，所以必须和lowlevel_init.S文件一样的链接处理。主要是在board/samsung/goni/Makefile中和arch/arm/cpu/u-boot.lds文件中做修改添加。

(2)Lds：

Makefile中：

(2)添加头文件s5pc110.h到include目录下。

(3)对cpu_init.S文件代码进行修整，把一些无用的代码去掉，把一些相关的条件编译人工处理一下。

(4)在SourceInsigt工程中添加入这两个文件。然后重新解析一遍。然后对新添加的代码进行分析修整，把里面一些明显的宏定义缺失给补上。

(5)DDR配置参数，从三星版本的smdkv210single.h中复制到s5p_goni.h中。

在lowleve_init.S中，调用mem_ctrl_asm_init 然后在后面打印“K”

(6)s5pc110.h中进行修整。

(7)结果：看到了"OK"标志，说明DDR添加实验成功

DDR初始化：1复制三星的cpu_init.S到和lowleve_init.S在同一文件下，并进行修改删除，再makefile中作为依赖添加上；再在链接脚本u-boot.lds中链接到前面。2将所需要的配置宏定义从本来的.h文件中复制到本版本的配置头文件.h中。3将cpu_init.S所需要的板级宏定义的头文件s5pc110.h复制到相对位置一样的文件夹中，并进行修改删除。4在lowleve_init.S中，调用mem_ctrl_asm_init 然后在后面打印“K”

 

重定位

 

 在bl cpu_init_crit（b lowlevel_init @ go setup pll,mux,memory里面只有这一句）也可以说在b lowlevle后开始重定位相关代码。

/重定位开始

 

/* get ready to call C functions设置栈 */

ldr sp, _TEXT_BASE /* setup temp stack pointer */

sub sp, sp, #12

mov fp, #0 /* no previous frame, so fp=0 */

 

/* when we already run in ram, we don't need to relocate U-Boot.

 * and actually, memory controller must be configured before U-Boot

 * is running in ram.检查需不需要重定位

 */

ldr r0, =0xff000fff

bic r1, pc, r0 /* r0 <- current base addr of code */

ldr r2, _TEXT_BASE /* r1 <- original base addr in ram */

bic r2, r2, r0 /* r0 <- current base addr of code */

cmp     r1, r2                  /* compare r0, r1                  */

beq     after_copy /* r0 == r1 then skip flash copy  */

若相等则不需要重定位直接跳到after_copy

 

/* If BL1 was copied from SD/MMC CH2 *判断通道2 sd卡启动*/

ldr r0, =0xD0037488

ldr r1, [r0]

ldr r2, =0xEB200000

cmp r1, r2

beq     mmcsd_boot

 

mmcsd_boot:

bl movi_bl2_copy /*跳转重定位函数copy，在movi.c

 

after_copy:

clear_bss:

ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment        */

ldr r1, _bss_end /* stop here                        */

mov r2, #0x00000000 /* clear                            */

/*请bss段，注意链接地址，需要移植修改*/

/*

 * These are defined in the board-specific linker script.

 */

.globl _bss_start

_bss_start:

.word __bss_start

 

.globl _bss_end

_bss_end:

.word _end

 

 

clbss_l:

str r2, [r0] /* clear loop...                    */

add r0, r0, #4

cmp r0, r1

ble clbss_l

 

//bl _main 第一阶段和第二阶段的过度，分析得_mian函数为uboot第二阶段，做长跳转

 

ldr pc, __main

 

 __main:

.word _main

 

需要移植movi_bl2_cop函数，

将 所在的文件movi.c复制到\u-boot-2013.10\board\samsung\goni,和lowleve.S同样的操作在Makefike和u-boot.lds中,删除不需要的函数，再确保宏定义可用，在s5p_goni配置头文件中添加修改。

复制所需要的头文件到相应位置movi.h

 

后续：将_main（在crt0.S）中的有关重定位的代码删掉

编译中出现问题解决

(1)movi.h中宏定义出错，最后在s5p_goni.h中添加了CONFIG_EVT1这个宏解决了

(2)连接错误：u-boot contains relocations other thanR_ARM_RELATIVE

在uboot下用grep "R_ARM_RELATIVE" -nR *搜索，发现Makefile中有一个检查重定位的规则，屏蔽掉这个规则后编译连接成功。

 

结果验证及下阶段展望

(1)看到了uboot启动打印出来的一系列信息，但是uboot没有进入命令行。

(2)这说明uboot中的DDR初始化和重定位功能都已经完美实现，后面就是第二阶段的继续移植了。