注:本文是学习朱老师课程整理的笔记,基于uboot-1.3.4和s5pc11x分析。
前面的分析见uboot之start_armboot分析1
int interrupt_init(void)
{
S5PC11X_TIMERS *const timers = S5PC11X_GetBase_TIMERS();
/* use PWM Timer 4 because it has no output */
/* prescaler for Timer 4 is 16 */
timers->TCFG0 = 0x0f00;
if (timer_load_val == 0) {
/*
* for 10 ms clock period @ PCLK with 4 bit divider = 1/2
* (default) and prescaler = 16. Should be 10390
* @33.25MHz and @ 66 MHz
*/
timer_load_val = get_PCLK() / (16 * 100);
}
/* load value for 10 ms timeout */
lastdec = timers->TCNTB4 = timer_load_val;
/* auto load, manual update of Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x00700000) | TCON_4_AUTO | TCON_4_UPDATE;
/* auto load, start Timer 4 */
timers->TCON = (timers->TCON & ~0x00700000) | TCON_4_AUTO | COUNT_4_ON;
timestamp = 0;
return (0);
}
看名字函数是和中断初始化有关的,但是实际上不是,实际上这个函数是用来初始化定时器的(实际使用的是Timer4)。
s5pv210共有5个PWM定时器。其中Timer0-timer3都有一个对应的PWM信号输出的引脚。而Timer4没有引脚,无法输出PWM波形。Timer4在设计的时候就不是用来输出PWM波形的(没有引脚,没有TCMPB寄存器),这个定时器被设计用来做计时。Timer4用来做计时时要使用到2个寄存器:TCNTB4、TCNTO4。TCNTB中存了一个数,这个数就是定时次数(每一次时间是由时钟决定的,其实就是由2级时钟分频器决定的)。我们定时时只需要把定时时间/基准时间=数,将这个数放入TCNTB中即可;我们通过TCNTO寄存器即可读取时间有没有减到0,读取到0后就知道定的时间已经到了。
interrupt_init函数将timer4设置为定时10ms。关键部位就是get_PCLK函数获取系统设置的PCLK_PSYS时钟频率,然后设置TCFG0和TCFG1进行分频,然后计算出设置为10ms时需要向TCNTB中写入的值,将其写入TCNTB,然后设置为auto reload模式,然后开定时器开始计时就没了。
S5PC11X_TIMERS定义如下:
typedef struct {
S5PC11X_REG32 TCFG0;
S5PC11X_REG32 TCFG1;
S5PC11X_REG32 TCON;
S5PC11X_TIMER ch[4];
S5PC11X_REG32 TCNTB4;
S5PC11X_REG32 TCNTO4;
} S5PC11X_TIMERS;
S5PC11X_GetBase_TIMERS()定义如下:
static inline S5PC11X_TIMERS * S5PC11X_GetBase_TIMERS(void)
{
return (S5PC11X_TIMERS *)ELFIN_TIMER_BASE;
}
学会通过定义结构体的方式来访问寄存器,通过函数来自动计算设置值以设置定时器。
int env_init(void)
{
#if defined(ENV_IS_EMBEDDED)
ulong total;
int crc1_ok = 0, crc2_ok = 0;
env_t *tmp_env1, *tmp_env2;
total = CFG_ENV_SIZE;
tmp_env1 = env_ptr;
tmp_env2 = (env_t *)((ulong)env_ptr + CFG_ENV_SIZE);
crc1_ok = (crc32(0, tmp_env1->data, ENV_SIZE) == tmp_env1->crc);
crc2_ok = (crc32(0, tmp_env2->data, ENV_SIZE) == tmp_env2->crc);
if (!crc1_ok && !crc2_ok)
gd->env_valid = 0;
else if(crc1_ok && !crc2_ok)
gd->env_valid = 1;
else if(!crc1_ok && crc2_ok)
gd->env_valid = 2;
else {
/* both ok - check serial */
if(tmp_env1->flags == 255 && tmp_env2->flags == 0)
gd->env_valid = 2;
else if(tmp_env2->flags == 255 && tmp_env1->flags == 0)
gd->env_valid = 1;
else if(tmp_env1->flags > tmp_env2->flags)
gd->env_valid = 1;
else if(tmp_env2->flags > tmp_env1->flags)
gd->env_valid = 2;
else /* flags are equal - almost impossible */
gd->env_valid = 1;
}
if (gd->env_valid == 1)
env_ptr = tmp_env1;
else if (gd->env_valid == 2)
env_ptr = tmp_env2;
#else /* ENV_IS_EMBEDDED */
gd->env_addr = (ulong)&default_environment[0];
gd->env_valid = 1;
#endif /* ENV_IS_EMBEDDED */
return (0);
}
env_init,看名字就知道是和环境变量有关的初始化。
为什么有很多env_init函数,主要原因是uboot支持各种不同的启动介质(譬如norflash、nandflash、inand、sd卡·····),我们一般从哪里启动就会把环境变量env放到哪里。而各种介质存取操作env的方法都是不一样的。因此uboot支持了各种不同介质中env的操作方法。所以有好多个env_xx开头的c文件。实际使用的是哪一个要根据自己开发板使用的存储介质来定(这些env_xx.c同时只有1个会起作用,其他是不能进去的,通过x210_sd.h中配置的宏来决定谁被包含的),对于x210来说,我们应该看env_movi.c中的函数。
经过基本分析,这个函数只是对内存里维护的那一份uboot的env做了基本的初始化或者说是判定(判定里面有没有能用的环境变量)。当前因为我们还没进行环境变量从SD卡到DDR中的relocate,因此当前环境变量是不能用的。
在start_armboot函数中调用env_relocate才进行环境变量从SD卡中到DDR中的重定位。重定位之后需要环境变量时才可以从DDR中去取,重定位之前如果要使用环境变量只能从SD卡中去读取。
static int init_baudrate (void)
{
char tmp[64]; /* long enough for environment variables */
int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));
gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)
? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
: CONFIG_BAUDRATE;
return (0);
}
init_baudrate看名字就是初始化串口通信的波特率的。
getenv_r函数用来读取环境变量的值。用getenv函数读取环境变量中“baudrate”的值(注意读取到的不是int型而是字符串类型),然后用simple_strtoul函数将字符串转成数字格式的波特率。
baudrate初始化时的规则是:先去环境变量中读取”baudrate”这个环境变量的值。如果读取成功则使用这个值作为环境变量,记录在gd->baudrate和gd->bd->bi_baudrate中;如果读取不成功则使用x210_sd.h中的的CONFIG_BAUDRATE的值作为波特率。从这可以看出:环境变量的优先级是很高的。
serial_init
serial_init看名字是初始化串口的。
serial_init函数其实什么都没做,因为在start.S中调用的lowlevel_init.S中已经使用汇编初始化过串口了,这里就不再进行硬件寄存器的初始化了。
console_init_f
int console_init_f (void)
{
gd->have_console = 1;
return (0);
}
console_init_f在uboot/common/console.c中,是console(控制台)的第一阶段初始化。仅仅是对gd->have_console设置为1而已,其他事情都没做。
_f表示是第一阶段初始化,_r表示第二阶段初始化。
有时候初始化函数不能一次一起完成,中间必须要夹杂一些代码,因此将完整的一个模块的初始化分成了2个阶段。(我们的uboot中start_armboot的下面进行了console_init_r的初始化)
static int display_banner (void)
{
printf ("\n\n%s\n\n", version_string);
debug ("U-Boot code: %08lX -> %08lX BSS: -> %08lX\n",
_armboot_start, _bss_start, _bss_end);
#ifdef CONFIG_MEMORY_UPPER_CODE /* by scsuh */
debug("\t\bMalloc and Stack is above the U-Boot Code.\n");
#else
debug("\t\bMalloc and Stack is below the U-Boot Code.\n");
#endif
open_backlight();//lqm.
//open_gprs();
return (0);
}
display_banner用来串口输出显示uboot的信息。
display_banner中使用printf函数向串口输出了version_string这个字符串。那么上面的分析表示console_init_f并没有初始化好console怎么就可以printf了呢?
通过追踪printf的实现,发现printf中调用了puts,而puts函数中会判断当前uboot中console有没有被初始化好。
void puts (const char *s)
{
if (gbl_silent) return;
if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {
/* Send to the standard output */
fputs (stdout, s);
} else {
/* Send directly to the handler */
serial_puts (s);
}
}
如果console初始化好了则调用fputs完成串口发送(这条线才是控制台);如果console尚未初始化好则会调用serial_puts(再调用serial_putc直接操作串口寄存器进行内容发送)。
控制台也是通过串口输出,非控制台也是通过串口输出。究竟什么是控制台?和不用控制台的区别?实际上分析代码会发现,控制台就是一个用软件虚拟出来的设备,这个设备有一套专用的通信函数(发送、接收···),控制台的通信函数最终会映射到硬件的通信函数中来实现。uboot中实际上控制台的通信函数是直接映射到硬件串口的通信函数中的,也就是说uboot中用没用控制器其实并没有本质差别。但是在别的体系中,控制台的通信函数映射到硬件通信函数时可以用软件来做一些中间优化,譬如说缓冲机制。(操作系统中的控制台都使用了缓冲机制,所以有时候我们printf了内容但是屏幕上并没有看到输出信息,就是因为被缓冲了。我们输出的信息只是到了console的buffer中,buffer还没有被刷新到硬件输出设备上,尤其是在输出设备是LCD屏幕时)。
U_BOOT_VERSION在uboot源代码中找不到定义,这个变量实际上是在makefile中定义的,然后在编译时生成的include/version_autogenerated.h中用一个宏定义来实现的。
int print_cpuinfo(void)
{
uint set_speed;
uint tmp;
uchar result_set;
#if defined(CONFIG_CLK_533_133_100_100)
set_speed = 53300;
……
#elif defined(CONFIG_CLK_1000_200_166_133)
set_speed = 100000;
printf("Any CONFIG_CLK_XXX is not enabled\n");
#endif
tmp = (set_speed / (get_ARMCLK()/1000000));
if((tmp < 105) && (tmp > 95)){
result_set = 1;
} else {
result_set = 0;
}
printf("\nCPU: S5PV210@%ldMHz(%s)\n", get_ARMCLK()/1000000, ((result_set == 1) ? "OK" : "FAIL"));
printf(" APLL = %ldMHz, HclkMsys = %ldMHz, PclkMsys = %ldMHz\n",
get_FCLK()/1000000, get_HCLK()/1000000, get_PCLK()/1000000);
printf(" MPLL = %ldMHz, EPLL = %ldMHz\n",
get_MPLL_CLK()/1000000, get_PLLCLK(EPLL)/1000000);
printf(" HclkDsys = %ldMHz, PclkDsys = %ldMHz\n",
get_HCLKD()/1000000, get_PCLKD()/1000000);
printf(" HclkPsys = %ldMHz, PclkPsys = %ldMHz\n",
get_HCLKP()/1000000, get_PCLKP()/1000000);
printf(" SCLKA2M = %ldMHz\n", get_SCLKA2M()/1000000);
puts("Serial = CLKUART ");
return 0;
}
输出信息如下:
CPU: S5PV210@1000MHz(OK)
APLL = 1000MHz, HclkMsys = 200MHz, PclkMsys = 100MHz
MPLL = 667MHz, EPLL = 96MHz
HclkDsys = 166MHz, PclkDsys = 83MHz
HclkPsys = 133MHz, PclkPsys = 66MHz
SCLKA2M = 200MHz
Serial = CLKUART
int checkboard(void)
{
#ifdef CONFIG_MCP_SINGLE
#if defined(CONFIG_VOGUES)
printf("\nBoard: VOGUESV210\n");
#else
printf("\nBoard: X210\n");
#endif //CONFIG_VOGUES
#else
printf("\nBoard: X210\n");
#endif
return (0);
}
checkboard看名字是检查、确认开发板的意思。这个函数的作用就是检查当前开发板是哪个开发板并且打印出开发板的名字。
#if defined(CONFIG_HARD_I2C) || defined(CONFIG_SOFT_I2C)
static int init_func_i2c (void)
{
puts ("I2C: ");
i2c_init (CFG_I2C_SPEED, CFG_I2C_SLAVE);
puts ("ready\n");
return (0);
}
#endif
#undef CONFIG_S3C64XX_I2C /* this board has H/W I2C */
#ifdef CONFIG_S3C64XX_I2C
#define CONFIG_HARD_I2C 1
因为CONFIG_S3C64XX_I2C定义被取消,所以CONFIG_HARD_I2C就没有被定义,这个函数就没有被执行,X210的uboot中并没有使用I2C。如果将来我们的开发板要扩展I2C来接外接硬件,则在x210_sd.h中配置相应的宏即可开启。
int dram_init(void)
{
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
#if defined(PHYS_SDRAM_2)
gd->bd->bi_dram[1].start = PHYS_SDRAM_2;
gd->bd->bi_dram[1].size = PHYS_SDRAM_2_SIZE;
#endif
return 0;
}
dram_init看名字是关于DDR的初始化。
在汇编阶段已经初始化过DDR了否则也无法relocate到第二部分运行,怎么在这里又初始化DDR?dram_init其实就是初始化gd->bd->bi_dram这个结构体数组,并没有对DDR进行初始化。
static int display_dram_config (void)
{
int i;
#ifdef DEBUG
puts ("RAM Configuration:\n");
for(i=0; i"Bank #%d: %08lx ", i, gd->bd->bi_dram[i].start);
print_size (gd->bd->bi_dram[i].size, "\n");
}
#else
ulong size = 0;
for (i=0; ibd->bi_dram[i].size;
}
puts("DRAM: ");
print_size(size, "\n");
#endif
return (0);
}
看名字意思就是打印显示dram的配置信息。
启动信息中的:(DRAM: 512 MB)就是在这个函数中打印出来的。
其中print_size()如下:
/*
* print sizes as "xxx kB", "xxx.y kB", "xxx MB", "xxx.y MB",
* xxx GB, or xxx.y GB as needed; allow for optional trailing string
* (like "\n")
*/
void print_size (phys_size_t size, const char *s)
{
ulong m = 0, n;
phys_size_t d = 1 << 30; /* 1 GB */
char c = 'G';
if (size < d) { /* try MB */
c = 'M';
d = 1 << 20;
if (size < d) { /* print in kB */
c = 'k';
d = 1 << 10;
}
}
n = size / d;
/* If there's a remainder, deal with it */
if(size % d) {
m = (10 * (size - (n * d)) + (d / 2) ) / d;
if (m >= 10) {
m -= 10;
n += 1;
}
}
printf ("%2ld", n);
if (m) {
printf (".%ld", m);
}
printf (" %cB%s", c, s);
}
思考:如何在uboot运行中得知uboot的DDR配置信息?uboot中有一个命令叫bdinfo,这个命令可以打印出gd->bd中记录的所有硬件相关的全局变量的值,因此可以得知DDR的配置信息。
DRAM bank = 0x00000000
-> start = 0x30000000
-> size = 0x10000000
DRAM bank = 0x00000001
-> start = 0x40000000
-> size = 0x10000000
到此,init_sequence已经结束。
之后的分析见:uboot之start_armboot分析3