uboot移植（五）移植 u-boot-spl.bin
u-boot-2014.04-tq210.zip代码下载 首先大致分析一下
u-boot
的代码走向， 通过看链接脚本
u-boot-2014.04/arch/arm/cpu/u-boot.lds
和
u-boot-2014.04/arch/arm/cpu/u-boot-spl.lds
得知，不管是
u-boot.bin
还是
u-boot-spl.bin
都以
u-boot-2014.04/arch/arm/cpu/armv7/start.S 开始，同时在链接脚本文件中指定了程序的入口函数
指定的延时时间内，没有用户按下按钮，则根据环境变量，从 SD 卡或 FLASH 拷贝内核镜像到 DRAM ，
然后跳转到 OS 起始地址执行 OS 。 这里只是大致分析了一下代码的走向，并没有详细分析。 具体可以根
据代码走向一步一步分析代码。
义，后面会用到
C 语言，再说 S5PV210 的性能如此之高，也不在乎损耗一点性能，将其修改为：
u-boot-spl.bin 才会将这些初始化代码编译进 u-boot-spl.bin ，而编译 u-boot.bin 时就不会。
这里调用了两个函数， 我们在 u-boot-2014.04/board/samsung/smdkv210/smdkv210.c 中实现它，参照
裸机编程。 由于这两个函数只需要在 u-boot-spl.bin 中实现，而 u-boot.bin 不需要，同时 smdkv210.c
中的其他函数只需要在 u-boot.bin 中实现，前面分析过，编译 u-boot-spl.bin 时， spl/Makefile 会导出一个
宏 CONFIG_SPL_BUILD ，我们通过这个宏来控制代码是否被编译，下面列出修改后的框架：
u-boot-2014.04/arch/arm/include/asm/arch-s5pc1xx/clock.h 中添加 S5PV210 的时钟相关寄存器的定义
在 clock_init 函数中使用到了一个宏 samsung_get_base_clock
struct s5pv210_clock *const clock = (struct s5pv210_clock *)samsung_get_base_clock();
这个宏在 u-boot-2014.04/arch/arm/include/asm/arch-s5pc1xx/cpu.h 中定义
u-boot-2014.04/arch/arm/cpu/armv7/start.S 开始，同时在链接脚本文件中指定了程序的入口函数
start.S 首先安装了异常向量表， 执行第 1 条指令，然后跳转到这里：
接在往下执行到： 
这里有个判断，如果没有定义 CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT 这个宏，则进行一些底层的初始化（不
跳过底层初始化），其中 cpu_init_crit 又调用了 lowlevel_init，这个函数在
u-boot-2014.04/board/samsung/smdkv210/lowlevel_init.S 中定义，我们可以在里面进行时钟、内存等
底层的初始化。
然后跳转到函数_main， 这个函数在 u-boot-2014.04/arch/arm/lib/crt0.S 中定义， crt 即 C Run-time 
ENTRY(_main)展开即为：
.globl _main;
ALIGN;
_main:
接着调用函数 board_init_f，这个函数在 u-boot-2014.04/arch/arm/lib/board.c 中定义， 进行一些基本
的硬件初始化，为进入 DRAM 内存运行做准备，然后继续往下执行 
这里调用 relocate_code，重定位，将 u-boot 搬运到 DRAM 内存
这里执行清 BSS 操作，然后把函数 board_init_r 的链接地址赋给 PC 指针，直接跳转到 DRAM 内存运
行，在 board_init_r 继续执行一些硬件初始化，最终执行到这里 
指定的延时时间内，没有用户按下按钮，则根据环境变量，从 SD 卡或 FLASH 拷贝内核镜像到 DRAM ，
然后跳转到 OS 起始地址执行 OS 。 这里只是大致分析了一下代码的走向，并没有详细分析。 具体可以根
据代码走向一步一步分析代码。
首先移植 u-boot-spl.bin
我们采用 SPL 方式，因此需要在单板配置文件 u-boot-2014.04/include/configs/smdkv210.h 中添加宏 
我们可以进行如下操作，只编译 u-boot-spl.bin
编译出错：
我们前面分析得知在 u-boot-2014.04/arch/arm/lib/board.c 中定义了一个函数 board_init_f，这个函数
进行了非常多的初始化操作，由于 u-boot-spl.bin 的最终目的只是把 BL2 从外部存储器（SD 卡、 NAND）
拷贝到 SDRAM，所以 u-boot-spl.bin 只需初始化时钟、 SDRAM、 NAND，然后调用一个拷贝函数，拷贝完
成后直接跳转到 SDRAM 执行 BL2，就完事了，我们可以修改 crt0.S，不让其调用 board_init_f。
首先在 u-boot-2014.04/arch/arm/include/asm/arch-s5pc1xx/cpu.h 中添加与 S5PV210 相关的寄存器定
义，后面会用到
/* S5PV210 add by JerryGoy */
#define S5PV210_PRO_ID 0xE0000000
#define S5PV210_CLOCK_BASE 0xE0100000
#define S5PV210_GPIO_BASE 0xE0200000
#define S5PV210_PWMTIMER_BASE 0xE2500000
#define S5PV210_WATCHDOG_BASE 0xE2700000
#define S5PV210_UART_BASE 0xE2900000
#define S5PV210_SROMC_BASE 0xE8000000
#define S5PV210_MMC_BASE 0xEB000000
#define S5PV210_DMC0_BASE 0xF0000000
#define S5PV210_DMC1_BASE 0xF1400000
#define S5PV210_VIC0_BASE 0xF2000000
#define S5PV210_VIC1_BASE 0xF2100000
#define S5PV210_VIC2_BASE 0xF2200000
#define S5PV210_VIC3_BASE 0xF2300000C 语言，再说 S5PV210 的性能如此之高，也不在乎损耗一点性能，将其修改为：
/* modied by JerryGou */
.globl lowlevel_init
lowlevel_init:
mov r9, lr
#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
bl clock_init /* 时钟初始化 */
bl ddr_init /* DDR初始化 */
#endif
mov pc, r9 /* 返回 */
u-boot-spl.bin 才会将这些初始化代码编译进 u-boot-spl.bin ，而编译 u-boot.bin 时就不会。
这里调用了两个函数， 我们在 u-boot-2014.04/board/samsung/smdkv210/smdkv210.c 中实现它，参照
裸机编程。 由于这两个函数只需要在 u-boot-spl.bin 中实现，而 u-boot.bin 不需要，同时 smdkv210.c
中的其他函数只需要在 u-boot.bin 中实现，前面分析过，编译 u-boot-spl.bin 时， spl/Makefile 会导出一个
宏 CONFIG_SPL_BUILD ，我们通过这个宏来控制代码是否被编译，下面列出修改后的框架：
/*
* Copyright (C) 2008-2009 Samsung Electronics
* Minkyu Kang
* Kyungmin Park
*
* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
*/
#include
#include
#include
#include
#include /* add by JerryGou */
#include /* add by JerryGou */
#include
#ifndef CONFIG_SPL_BUILD /* add by JerryGou */
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
/*
* Miscellaneous platform dependent initialisations
*/
static void smc9115_pre_init(void)
{
u32 smc_bw_conf, smc_bc_conf;
struct s5pc100_gpio *const gpio =
(struct s5pc100_gpio *)samsung_get_base_gpio();
/* gpio configuration GPK0CON */
s5p_gpio_cfg_pin(&gpio->k0, CONFIG_ENV_SROM_BANK, GPIO_FUNC(2));
/* Ethernet needs bus width of 16 bits */
smc_bw_conf = SMC_DATA16_WIDTH(CONFIG_ENV_SROM_BANK);
smc_bc_conf = SMC_BC_TACS(0x0) | SMC_BC_TCOS(0x4) | SMC_BC_TACC(0xe)
| SMC_BC_TCOH(0x1) | SMC_BC_TAH(0x4)
| SMC_BC_TACP(0x6) | SMC_BC_PMC(0x0);
/* Select and configure the SROMC bank */
s5p_config_sromc(CONFIG_ENV_SROM_BANK, smc_bw_conf, smc_bc_conf);
}
int board_init(void)
{
smc9115_pre_init();
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDKC100;
gd->bd->bi_boot_params = PHYS_SDRAM_1 + 0x100;
return 0;
}
int dram_init(void)
{
gd->ram_size = get_ram_size((long *)PHYS_SDRAM_1, PHYS_SDRAM_1_SIZE);
return 0;
}
void dram_init_banksize(void)
{
gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;
gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;
}
#ifdef CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO
int checkboard(void)
{
printf("Board:\tSMDKC100\n");
return 0;
}
#endif
int board_eth_init(bd_t *bis)
{
int rc = 0;
#ifdef CONFIG_SMC911X
rc = smc911x_initialize(0, CONFIG_SMC911X_BASE);
#endif
return rc;
}
#else /* CONFIG_SPL_BUILD (add by JerryGou) */
void clock_init(void)
{
u32 val = 0;
struct s5pv210_clock *const clock = (struct s5pv210_clock *)samsung_get_base_clock();
/* 1.设置PLL锁定值 */
writel(0xFFFF, &clock->apll_lock);
writel(0xFFFF, &clock->mpll_lock);
writel(0xFFFF, &clock->epll_lock);
writel(0xFFFF, &clock->vpll_lock);
/* 2.设置PLL的PMS值(使用芯片手册推荐的值)，并使能PLL */
/* P M S EN */
writel((3 << 8) | (125 << 16) | (1 << 0) | (1 << 31), &clock->apll_con0); /* FOUT_APLL = 1000MHz */
writel((12 << 8) | (667 << 16) | (1 << 0) | (1 << 31), &clock->mpll_con); /* FOUT_MPLL = 667MHz */
writel((3 << 8) | (48 << 16) | (2 << 0) | (1 << 31), &clock->epll_con0); /* FOUT_EPLL = 96MHz */
writel((6 << 8) | (108 << 16) | (3 << 0) | (1 << 31), &clock->vpll_con); /* FOUT_VPLL = 54MHz */
/* 3.等待PLL锁定 */
while (!(readl(&clock->apll_con0) & (1 << 29)));
while (!(readl(&clock->mpll_con) & (1 << 29)));
while (!(readl(&clock->apll_con0) & (1 << 29)));
while (!(readl(&clock->epll_con0) & (1 << 29)));
while (!(readl(&clock->vpll_con) & (1 << 29)));
/*
** 4.设置系统时钟源，选择PLL为时钟输出 */
/* MOUT_MSYS = SCLKAPLL = FOUT_APLL = 1000MHz
** MOUT_DSYS = SCLKMPLL = FOUT_MPLL = 667MHz
** MOUT_PSYS = SCLKMPLL = FOUT_MPLL = 667MHz
** ONENAND = HCLK_PSYS
*/
writel((1 << 0) | (1 << 4) | (1 << 8) | (1 << 12), &clock->src0);
/* 4.设置其他模块的时钟源 */
/* 6.设置系统时钟分频值 */
val = (0 << 0) | /* APLL_RATIO = 0, freq(ARMCLK) = MOUT_MSYS / (APLL_RATIO + 1) = 1000MHz */
(4 << 4) | /* A2M_RATIO = 4, freq(A2M) = SCLKAPLL / (A2M_RATIO + 1) = 200MHz */
(4 << 8) | /* HCLK_MSYS_RATIO = 4, freq(HCLK_MSYS) = ARMCLK / (HCLK_MSYS_RATIO + 1) = 200MHz */
(1 << 12) | /* PCLK_MSYS_RATIO = 1, freq(PCLK_MSYS) = HCLK_MSYS / (PCLK_MSYS_RATIO + 1) = 100MHz */
(3 << 16) | /* HCLK_DSYS_RATIO = 3, freq(HCLK_DSYS) = MOUT_DSYS / (HCLK_DSYS_RATIO + 1) = 166MHz */
(1 << 20) | /* PCLK_DSYS_RATIO = 1, freq(PCLK_DSYS) = HCLK_DSYS / (PCLK_DSYS_RATIO + 1) = 83MHz */
(4 << 24) | /* HCLK_PSYS_RATIO = 4, freq(HCLK_PSYS) = MOUT_PSYS / (HCLK_PSYS_RATIO + 1) = 133MHz */
(1 << 28); /* PCLK_PSYS_RATIO = 1, freq(PCLK_PSYS) = HCLK_PSYS / (PCLK_PSYS_RATIO + 1) = 66MHz */
writel(val, &clock->div0);
/* 7.设置其他模块的时钟分频值 */
}
void ddr_init(void)
{
struct s5pv210_dmc0 *const dmc0 = (struct s5pv210_dmc0 *)samsung_get_base_dmc0();
struct s5pv210_dmc1 *const dmc1 = (struct s5pv210_dmc1 *)samsung_get_base_dmc1();
/* DMC0 */
writel(0x00101000, &dmc0->phycontrol0);
writel(0x00101002, &dmc0->phycontrol0); /* DLL on */
writel(0x00000086, &dmc0->phycontrol1);
writel(0x00101003, &dmc0->phycontrol0); /* DLL start */
while ((readl(&dmc0->phystatus) & 0x7) != 0x7); /* wait DLL locked */
writel(0x0FFF2350, &dmc0->concontrol); /* Auto Refresh Counter should be off */
writel(0x00202430, &dmc0->memcontrol); /* Dynamic power down should be off */
writel(0x20E01323, &dmc0->memconfig0);
writel(0xFF000000, &dmc0->prechconfig);
writel(0xFFFF00FF, &dmc0->pwrdnconfig);
writel(0x00000618, &dmc0->timingaref); /* 7.8us * 200MHz = 1560 = 0x618 */
writel(0x19233309, &dmc0->timingrow);
writel(0x23240204, &dmc0->timingdata);
writel(0x09C80232, &dmc0->timingpower);
writel(0x07000000, &dmc0->directcmd); /* NOP */
writel(0x01000000, &dmc0->directcmd); /* PALL */
writel(0x00020000, &dmc0->directcmd); /* EMRS2 */
writel(0x00030000, &dmc0->directcmd); /* EMRS3 */
writel(0x00010400, &dmc0->directcmd); /* EMRS enable DLL */
writel(0x00000542, &dmc0->directcmd); /* DLL reset */
writel(0x01000000, &dmc0->directcmd); /* PALL */
writel(0x05000000, &dmc0->directcmd); /* auto refresh */
writel(0x05000000, &dmc0->directcmd); /* auto refresh */
writel(0x00000442, &dmc0->directcmd); /* DLL unreset */
writel(0x00010780, &dmc0->directcmd); /* OCD default */
writel(0x00010400, &dmc0->directcmd); /* OCD exit */
writel(0x0FF02030, &dmc0->concontrol); /* auto refresh on */
writel(0xFFFF00FF, &dmc0->pwrdnconfig);
writel(0x00202400, &dmc0->memcontrol);
/* DMC1 */
writel(0x00101000, &dmc1->phycontrol0);
writel(0x00101002, &dmc1->phycontrol0); /* DLL on */
writel(0x00000086, &dmc1->phycontrol1);
writel(0x00101003, &dmc1->phycontrol0); /* DLL start */
while ((readl(&dmc1->phystatus) & 0x7) != 0x7); /* wait DLL locked */
writel(0x0FFF2350, &dmc1->concontrol); /* Auto Refresh Counter should be off */
writel(0x00202430, &dmc1->memcontrol); /* Dynamic power down should be off */
writel(0x40E01323, &dmc1->memconfig0);
writel(0xFF000000, &dmc1->prechconfig);
writel(0xFFFF00FF, &dmc1->pwrdnconfig);
writel(0x00000618, &dmc1->timingaref); /* 7.8us * 200MHz = 1560 = 0x618 */
writel(0x19233309, &dmc1->timingrow);
writel(0x23240204, &dmc1->timingdata);
writel(0x09C80232, &dmc1->timingpower);
writel(0x07000000, &dmc1->directcmd); /* NOP */
writel(0x01000000, &dmc1->directcmd); /* PALL */
writel(0x00020000, &dmc1->directcmd); /* EMRS2 */
writel(0x00030000, &dmc1->directcmd); /* EMRS3 */
writel(0x00010400, &dmc1->directcmd); /* EMRS enable DLL */
writel(0x00000542, &dmc1->directcmd); /* DLL reset */
writel(0x01000000, &dmc1->directcmd); /* PALL */
writel(0x05000000, &dmc1->directcmd); /* auto refresh */
writel(0x05000000, &dmc1->directcmd); /* auto refresh */
writel(0x00000442, &dmc1->directcmd); /* DLL unreset */
writel(0x00010780, &dmc1->directcmd); /* OCD default */
writel(0x00010400, &dmc1->directcmd); /* OCD exit */
writel(0x0FF02030, &dmc1->concontrol); /* auto refresh on */
writel(0xFFFF00FF, &dmc1->pwrdnconfig);
writel(0x00202400, &dmc1->memcontrol);
}
void copy_bl2_to_ram(void)
{
/*
** ch: 通道
** sb: 起始块
** bs: 块大小
** dst: 目的地
** i: 是否初始化
*/
#define CopySDMMCtoMem(ch, sb, bs, dst, i) \
(((unsigned char(*)(int, unsigned int, unsigned short, unsigned int*, unsigned char))\
(*((unsigned int *)0xD0037F98)))(ch, sb, bs, dst, i))
unsigned int V210_SDMMC_BASE = *(volatile unsigned int *)(0xD0037488); // V210_SDMMC_BASE
unsigned char ch = 0;
/* 参考S5PV210手册7.9.1 SD/MMC REGISTER MAP */
if (V210_SDMMC_BASE == 0xEB000000) // 通道0
ch = 0;
else if (V210_SDMMC_BASE == 0xEB200000) // 通道2
ch = 2;
CopySDMMCtoMem(ch, 32, 10, (unsigned int *)CONFIG_SYS_SDRAM_BASE, 0);
}
#endif /* CONFIG_SPL_BUILD (add by JerryGou) */ u-boot-2014.04/arch/arm/include/asm/arch-s5pc1xx/clock.h 中添加 S5PV210 的时钟相关寄存器的定义
/* add by JerryGou */
struct s5pv210_clock {
unsigned int apll_lock;
unsigned char res1[0x04];
unsigned int mpll_lock;
unsigned char res2[0x04];
unsigned int epll_lock;
unsigned char res3[0x0C];
unsigned int vpll_lock;
unsigned char res4[0xdc];
unsigned int apll_con0;
unsigned int apll_con1;
unsigned int mpll_con;
unsigned char res5[0x04];
unsigned int epll_con0;
unsigned int epll_con1;
unsigned char res6[0x08];
unsigned int vpll_con;
unsigned char res7[0xdc];
unsigned int src0;
unsigned int src1;
unsigned int src2;
unsigned int src3;
unsigned int src4;
unsigned int src5;
unsigned int src6;
unsigned char res8[0x64];
unsigned int mask0;
unsigned int mask1;
unsigned char res9[0x78];
unsigned int div0;
unsigned int div1;
unsigned int div2;
unsigned int div3;
unsigned int div4;
unsigned int div5;
unsigned int div6;
unsigned int div7;
};在 clock_init 函数中使用到了一个宏 samsung_get_base_clock
struct s5pv210_clock *const clock = (struct s5pv210_clock *)samsung_get_base_clock();
这个宏在 u-boot-2014.04/arch/arm/include/asm/arch-s5pc1xx/cpu.h 中定义
这里首先判断 CPU 类型，这里只判断了 S5PC100A 和 S5PC110，这里判断 CPU 类型同样使用的是宏
这里判断了一个变量 s5p_cpu_id，这个变量通过 s5p_set_cpu_id 函数读取寄存器 PRO_ID 来设置
我们不用那么麻烦，直接修改 SAMSUNG_BASE 这个宏，让它直接返回 S5PV210_##base
clock_init 函数完成了，接下来需要实现 ddr_init，同样首先需要定义寄存器，仿照 clock.h，编写
u-boot-2014.04/arch/arm/include/asm/arch-s5pc1xx/dmc.h
/* add by JerryGou */
#ifndef __ASM_ARM_ARCH_DRAM_H_
#define __ASM_ARM_ARCH_DRAM_H_
#ifndef __ASSEMBLY__
struct s5pv210_dmc0 {
unsigned int concontrol;
unsigned int memcontrol;
unsigned int memconfig0;
unsigned int memconfig1;
unsigned int directcmd;
unsigned int prechconfig;
unsigned int phycontrol0;
unsigned int phycontrol1;
unsigned char res1[0x08];
unsigned int pwrdnconfig;
unsigned char res2[0x04];
unsigned int timingaref;
unsigned int timingrow;
unsigned int timingdata;
unsigned int timingpower;
unsigned int phystatus;
unsigned int chip0status;
unsigned int chip1status;
unsigned int arefstatus;
unsigned int mrstatus;
unsigned int phytest0;
unsigned int phytest1;
};
struct s5pv210_dmc1 {
unsigned int concontrol;
unsigned int memcontrol;
unsigned int memconfig0;
unsigned int memconfig1;
unsigned int directcmd;
unsigned int prechconfig;
unsigned int phycontrol0;
unsigned int phycontrol1;
unsigned char res1[0x08];
unsigned int pwrdnconfig;
unsigned char res2[0x04];
unsigned int timingaref;
unsigned int timingrow;
unsigned int timingdata;
unsigned int timingpower;
unsigned int phystatus;
unsigned int chip0status;
unsigned int chip1status;
unsigned int arefstatus;
unsigned int mrstatus;
unsigned int phytest0;
unsigned int phytest1;
};
#endif
#endif
现在就可以仿照 clock_init 实现 ddr_init 了，具体请看源码
接着执行到 u-boot-2014.04/arch/arm/lib/crt0.S 中的_main 函数 
这里在设置栈指针， 由于 u-boot-spl.bin 相当小，使用 SRAM 为其提供栈内存就够了，所以可以将这
里的栈指针设置代码屏蔽掉（为 u-boot-spl.bin 屏蔽，对 u-boot.bin 没有影响），如下 
这里调用了一个函数 copy_bl2_to_ram， 用于从 SD 卡或 NAND 拷贝 BL2 到 SDRAM
在 u-boot-2014.04/board/samsung/smdkv210/smdkv210.c 中实现它，拷贝完成后，直接跳转到 DDR
的起始地址执行 BL2。
CONFIG_SYS_SDRAM_BASE 在 u-boot-2014.04/include/configs/smdkv210.h 中定义，我们将其修改为我
们实际 DDR 的起始地址 0x20000000 
在 copy_bl2_to_ram 中我们实现从 SD 卡的扇区 32 拷贝 BL2 到 DDR 的起始地址 0x20000000
问：为什么是 32？
答：三星手册明确规定 BL1 的大小最大为 16KB，而每一个扇区为 512B， 16KB 刚好在扇区 32。 这不
是强制要求的， 只要这个数字乘以 512 小于你的 u-boot-spl.bin 就可以了 
由于现在我们还不知道 BL2 有多大，所以拷贝多大先暂时随便写个值。
现在执行 make spl/u-boot-spl.bin，出现错误 
分析 u-boot-2014.04/spl/Makefile 
如果定义了 CONFIG_SAMSUNG，就添加目标$(obj)/$(BOARD)-spl.bin
CONFIG_SAMSUNG 在 u-boot-2014.04/include/configs/smdkv210.h 中定义
$(obj)/$(BOARD)-spl.bin 展开为 spl/smdkv210-spl.bin
这里需要调用一个工具用来给 u-boot-spl.bin 添加头信息，我们将之前制作头信息的工具（addheader）
拷贝到
u-boot-2014.04/tools 里面，并更名为 mksmdkv210spl 
然后修改 u-boot-2014.04/spl/Makefile
现在再次执行 make spl/u-boot-spl.bin 编译，最终生成 spl/smdkv210-spl.bin，已经添加了 16B 头信息 
测试一下 spl/smdkv210-spl.bin
使用 DD_For_Windows.exe 将 spl/smdkv210-spl.bin 烧写到 SD 的扇区 1，将裸机程序
tq210_NoOS/1-led_on_c 中的 led.bin 烧写到 SD 卡的扇区 32 
注意： 这里要取消“添加头信息”，因为 spl/smdkv210-spl.bin 已经添加了头信息， 如果烧写
spl/u-boot-spl.bin 就需要选中“添加头信息” 
然后取下 SD 卡，将其插入开发板，可以看到 LED 流水灯效果。