【U-BOOT步骤】u－boot 移植步骤详解

uboot移植到an2410全记录

http://www.eechina.com/thread-6690-1-1.html

 

http://wenku.baidu.com/view/c6c5fad049649b6648d74745.html

 

U-BOOT  编写流程

Bootloader的两部分：

1、NANFLASH 前4KB 一开机就会被复制到RAM中，然后跳到RAM 去运行。（第一部分IPL）

2、如果bootloader 大于4KB，则利用前4KB的代码将NANFLASH上大于4KB部分的bootloader复制到RAM中去继续运行。（第二部分SPL）

 

IPL:关闭看门狗、中断à设置CPU频率à初始化化SDRAMà将NADFLASH上的代码拷贝到SDRAM上—>跳到代码入口执行代码。

 

1、  WDT

#define   main_addr  0x0

 

Start.S

 

Void start_main()   //低级别的main

{

WTCON=0x0；          //关闭看门狗

 

__asm__ __volatile(      //关闭中断

“mrs r0,cpsr\n”

“orr  r0,r0,#0xc0\n”
“msr  cpsr,r0\n”

:  :  :”r0”

);

 

//----------------设置CPU频率-----------//

MPLLCON=0X7F021; //405Mhz

CAMDIVN=0;

CLKDIVN=1|(2<<1);  //FCLK:HCLK:PCLK=8:2:1

//---初始化UART0，用于输出信息--//

GPHCON&=~(0xf<<8);

GPHCON|=(0x0a<<8);

//------初始化协处理器CP15------//

__asm__ __volatile(  

“mcr p15,0,0%，c1，c0,0\n”

：

：“r”（（1<<1）|(0xf<<3)|(1<<12)|(3<<30)）

);

 

//---------------初始化SDRAM-----------//

BWSCON=(2<<24);

BANKCON6=(3<<15)|1;

REFRESH=(1269)|(1<<18)|(1<<23);

BANKSIZE=1|(1<<5)|(1<<7);

MRSRB6=(3<<4);

//------------拷贝第二部分代码至SDRAM------//

nand_read(0x33000000, 0,100)；

 

//-----------跳到SDRAM中的第2部分运行---------//

 

__asm__ __volatile(  

“ldr r0,=main \n”

“mov lr,pc\n”

“mov pc,r0\n”

:

:

:”r0”

);

 

 

}

 

 

 

Void main()        //第二部分的mian

{

 

 

}

 

//拷贝代码，一页一页的去拷贝

Void nand_read(unsigned char *buf, unsigned long nand_addr,int page_cnt)

{

Int I,j;

 

NFCONF=(3<<8);

//enable flash

NFCONT=1;

 

For(j=0;j< page_cnt;j++, nand_addr+=512)

{

NFCMMD=0X00;

NFADDR=nand_addr&0xff;

NFADDR=( nand_addr>>9)&0xff;

NFADDR=( nand_addr>>17)&0xff;

NFADDR=( nand_addr>>25)&1;

}

While(!(NFSTAT&1))

;

For(i=0;i<512;i++){

*buf=NFDATA;

Buf++;

}

//disable flash

NFCONT=(1<<1);

Return 0;

}

 

 

一、Boot Loader 的概念和功能

1、嵌入式Linux 软件结构与分布
在一般情况下嵌入式Linux 系统中的软件主要分为以下及部分：
（1）引导加载程序：其中包括内部ROM 中的固化启动代码和Boot Loader 两部分。
而这个内部固化ROM 是厂家在芯片生产时候固化的，作用基本上是引导Boot Loader。有的芯片比较复
杂，比如Omap3，他在flash 中没有代码的时候有许多启动方式：USB、UART 或以太网等等。而S3C24x0 则很
简单，只有Norboot 和Nandboot。
（2）Linux kernel 和drivers。
（3）文件系统。包括根文件系统和建立于Flash 内存设备之上的文件系统（EXT4、UBI、CRAMFS 等等）。
它是提供管理系统的各种配置文件以及系统执行用户应用程序的良好运行环境的载体。
（4）应用程序。用户自定义的应用程序，存放于文件系统之中。
在Flash 存储器中，他们的一般分布如下：

 

2、在嵌入式Linux 中为什么要有BootLoader
在linux 内核的启动运行除了内核映像必须在主存的适当位置，CPU 还必须具备一定的条件：

1． CPU 寄存器的设置：
R0＝0；
R1＝Machine ID
(即Machine Type Number，定义在linux/arch/arm/tools/mach‐types)；
R2＝内核启动参数在 RAM 中起始基地址；

 

2． CPU 模式：
必须禁止中断（IRQs 和FIQs）；
CPU 必须 SVC 模式；

3． Cache 和 MMU 的设置：
MMU 必须关闭；
指令 Cache 可以打开也可以关闭；
数据 Cache 必须关闭；

 

    但是在CPU 刚上电启动的时候，一般连内存控制器都没有配置过，根本无法在内存中运行程序，更不可
能处在Linux 内核的启动环境中。为了初始化CPU 及其他外设，使得Linux 内核可以在系统主存中跑起来，并
让系统符合Linux 内核启动的必备条件，必须要有一个先于内核运行的程序，他就是所谓的引导加载程序（Boot
Loader）。
而Boot Loader 并不是Linux 才需要，是几乎所有的运行操作系统的设备都具备的。我们的PC 的BOIS 就
是Boot Loader 的一部分（只是前期引导，后面一般还有外存中的各种Boot Loader），对于Linux PC 来说，Boot
Loader = BIOS + GRUB/LILO。

 

 

3、Boot Loader 的功能和选择

 

   通过上面的讲述，我们可以知道：Boot Loader 是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段
小程序，我们可以初始化硬件设备，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系
统内核准备好正确的环境，最后从别处（Flash、以太网、UART）载入内核映像并跳到入口地址。
由于BootLoader 直接操作硬件，所以她严重依赖于硬件，而且依据所引导的操作系统的不同，也有不同
的选择对于嵌入式世界中更是如此。

 

四、U‐boot 的使用
我一贯认为：对于一个技术类的东西，你连用都不会用，那根本就不可能会开发。就好像一个人连Linux
不会用，那还谈何开发Linux 程序呢？
同样的要开发和移植U‐boot，首先要对U‐boot 有一定的了解，起码要会使用。
所以这里我们首先熟悉一下U‐boot 的使用以及如何将U‐boot 烧入mini2440。
当然在这之前首先必须保证你的板子上已经有了U‐boot。如果没有那就先烧上一个吧。针对mini2440 的
U‐boot‐2009.11 的bin 文件我已经上传到了博客中，可以直接烧入，请到这里下载：
u‐boot‐2009.11 for mini2440 Source release
把它烧到mini2440 的NAND 或者NOR Flash 的起始地址即可，你可以使用OpenJTAG 下载烧写：
关于OpenOCD 的安装和配置（以mini2440＋OpenJTAG 为例）
也可以用板上已有的boottloader 烧写，也可以适用H‐JTAG 用并口烧（这是最直接最快的）。

 

1、常用的U‐boot 命令详解

（1）获取帮助
命令：help 或 ?
功能：查看当前U‐boot 版本中支持的所有命令。
[u‐boot@MINI2440]# help
? ‐ alias for 'help'
askenv ‐ get environment variables from stdin
base ‐ print or set address offset
bdinfo ‐ print Board Info structure
bmp ‐ manipulate BMP image data
boot ‐ boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootd ‐ boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootelf ‐ Boot from an ELF image in memory

……

如果你想获取某条命令的更详细的帮助，可以使用：
help <你想要查的指令>
或者 ? <你想要查的指令> ，
甚至 h <你想要查的指令缩写>。

以bmp 指令为例：
[u‐boot@MINI2440]# help bmp
bmp ‐ manipulate BMP image data
Usage:
bmp info ‐ display image info
bmp display [x y] ‐ display image at x,y
[u‐boot@MINI2440]# ? bmp
bmp ‐ manipulate BMP image data

 

（2）环境变量（environment variables，简称ENV）与相关指令
和shell 类似，U‐Boot 也有环境变量。一些U‐boot 默认的环境变量如下：

 

环境变量        解释说明
bootdelay       执行自动启动（bootcmd 中的命令）的等候秒数
baudrate        串口控制台的波特率
netmask         以太网的网络掩码
ethaddr         以太网的MAC 地址
bootfile        默认的下载文件名
bootargs        传递给Linux 内核的启动参数
bootcmd         自动启动时执行命令
serverip        TFTP 服务器端的IP 地址
ipaddr          本地的IP 地址
stdin           标准输入设备，一般是串口

stdout          标准输出，一般是串口，也可是LCD（VGA）
stderr          标准出错，一般是串口，也可是LCD（VGA）

 

要看到你的板上的ENV 值可使用printenv 命令，例如我的板子：

[u‐boot@MINI2440]# printenv
bootargs=noinitrd root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.0.1:/home/tekkaman/working/nfs/rootfs
ip=192.168.0.2:192.168.0.1::255.255.255.0 console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc mem=64M
bootcmd=nfs 0x30008000 192.168.0.1:/home/tekkaman/working/nfs/zImage.img;bootm
bootdelay=1
baudrate=115200
ethaddr=08:08:11:18:12:27
ipaddr=192.168.0.2
serverip=192.168.0.1
gatewayip=192.168.0.1
netmask=255.255.255.0
tekkaman=bmp d 70000
stdin=serial
stdout=serial
stderr=serial

ethact=dm9000
Environment size: 470/131068 bytes

 

你会发现有些有的ENV 我没有，还有一个“tekkaman”的ENV。原因是如果你没有设置这个环境变量就
不会打印出，你也可以自己定义ENV，并在命令中使用${ENV}来调用它。同时你也可以删除这个ENV。设置
ENV 的命令是setenv，格式为：
setenv name value
第1 个参数是环境变量的名称。
第2 个参数是要设置的值，如果没有第2 个参数，表示删除这个环境变量。
例如：我先将”tekkaman”参数删除，再设置，最后在一个命令串中调用。

[u‐boot@MINI2440]# printenv tekkaman
tekkaman=bmp d 70000
[u‐boot@MINI2440]# setenv tekkaman
[u‐boot@MINI2440]# printenv tekkaman
## Error: "tekkaman" not defined
[u‐boot@MINI2440]# setenv tekkaman echo "I am Tekkaman Ninja!"
[u‐boot@MINI2440]# printenv tekkaman
tekkaman=echo I am Tekkaman
[u‐boot@MINI2440]# echo I Love Linux ;${tekkaman}
I Love Linux
I am Tekkaman
当你设置了ENV，它只保存在内存中，如果你要它保存在存放ENV 的固态存储器中，请使用：saveenv。

 

[u‐boot@MINI2440]# saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...
Erasing at 0x6000000000002 ‐‐ 0% complete.
Writing to Nand... done

 

如果在启动的时候会看到U‐boot 打印出：“Warning ‐ bad CRC, using default environment”，说明 U‐boot
没有在存放ENV 的固态存储器中找到有效的ENV，只好使用你在编译的时候定义的默认ENV。如果U‐boot 存
放ENV 的固态存储器的驱动是OK 的，那么只要运行 saveenv 就可以把默认ENV 写入固态存储器，下次启动
就不会有这个警告了。
ENV 可以放在许多固体存储器中，对于mini2440 来说Nor Flash、Nand Flash 或EEPROM 都可以，就看你
如何配置了（include/configs 下的配置文件）。例如：

 

Nor Flash：

#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 1
#define CONFIG_ENV_OFFSET 0X40000
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000
Nand Flash：
#define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND 1
#define CONFIG_ENV_OFFSET 0X40000
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000
EEPROM：
#define CONFIG_ENV_IS_IN_EEPROM 1
#define CONFIG_ENV_OFFSET 0x000
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x400
CONFIG_ENV_OFFSET 是在整个存储器中的偏移地址；
CONFIG_ENV_SIZE 是指其使用的大小。
注意 CONFIG_ENV_OFFSET 和 CONFIG_ENV_SIZE 的设置，不要覆盖了其他分区。

 

 

u－boot 移植步骤详解（必会）

1 U-Boot主要目录结构 
- board 目标板相关文件，主要包含SDRAM、FLASH驱动； 
- common 独立于处理器体系结构的通用代码，如内存大小探测与故障检测； 
- cpu 与处理器相关的文件。如mpc8xx子目录下含串口、网口、LCD驱动及中断初始化等文件； 
- driver 通用设备驱动，如CFI FLASH驱动（目前对INTEL FLASH支持较好） 
- doc U-Boot的说明文档； 
- examples可在U-Boot下运行的示例程序；如hello_world.c,timer.c； 
- include U-Boot头文件；尤其configs子目录下与目标板相关的配置头文件是移植过程中经常要修改的文件； 
- lib_xxx 处理器体系相关的文件，如lib_ppc, lib_arm目录分别包含与PowerPC、ARM体系结构相关的文件； 
- net 与网络功能相关的文件目录，如bootp,nfs,tftp； 
- post 上电自检文件目录。尚有待于进一步完善； 
- rtc RTC驱动程序； 
- tools 用于创建U-Boot S-RECORD和BIN镜像文件的工具； 



4 移植前的准备 

（1）、首先读读uboot自带的readme文件，了解了一个大概。 
（2）、看看common.h，这个文件定义了一些基本的东西，并包含了一些必要的头文件。再看看flash.h，这个文件里面定义了 flash_info_t为一个struct。包含了flash的一些属性定义。并且定义了所有的flash的属性，其中，AMD的有：AMD_ID_LV320B，定义为“#define AMD_ID_LV320B 0x22F922F9”。 
（3）、对于“./borad/at91rm9200dk/flash.c”的修改，有以下的方面： 
“void flash_identification(flash_info_t *info)”这个函数的目的是确认flash的型号。注意的是，这个函数里面有一些宏定义，直接读写了flash。并获得ID号。 
（4）、修改：”./board/at91rm9200dk/config.mk”为 
TEXT_BASE=0x21f80000 为TEXT_BASE=0x21f00000 （当然，你应该根据自己的板子来修改，和一级boot的定义的一致即可）。 
（5）、再修改”./include/configs/at91rm9200dk.h”为 
修改flash和SDRAM的大小。 
（6）、另外一个要修改的文件是： 
./borad/at91rm9200dk/flash.c。这个文件修改的部分比较的多。 
a． 首先是OrgDef的定义，加上目前的flash。 
b． 接下来，修改”#define FLASH_BANK_SIZE 0x200000”为自己flash的容量 
c． 在修改函数flash_identification(flash_info_t * info)里面的打印信息，这部分将在u-boot启动的时候显示。 
d． 然后修改函数flash_init(void)里面对一些变量的赋值。 
e． 最后修改的是函数flash_print_info(flash_info_t * info)里面实际打印的函数信息。 
f．还有一个函数需要修改，就是：“flash_erase”，这个函数要检测先前知道的flash类型是否匹配，否则，直接就返回了。把这里给注释掉。 

（7）、接下来看看SDRAM的修改。 
这个里面对于“SIZE”的定义都是基于字节计算的。 
只要修改”./include/configs/at91rm9200dk.h”里面的 
“#define PHYS_SDRAM_SIZE 0X200000”就可以了。注意，SIZE是以字节为单位的。 
（8）、还有一个地方要注意 
就是按照目前的设定，一级boot把u_boot加载到了SDRAM的空间为：21F00000 -> 21F16B10，这恰好是SDRAM的高端部分。另外，BSS为21F1AE34。 

（9）、编译后，可以写入flash了。 
a． 压缩这个u-boot.bin 
“gzip –c u-boot.bin > u-boot.gz” 
压缩后的文件大小为： 
43Kbytes 
b． 接着把boot.bin和u-boot.gz烧到flash里面去。 
Boot.bin大约11kBytes，在flash的0x1000 0000 ~ 0x1000 3fff 

5 U-Boot移植过程 
① 获得发布的最新版本U-Boot源码，与Linux内核源码类似，也是 bzip2的压缩格式。可从U-Boot的官方网站http://sourceforge.net/projects/U-Boot上获得； 
② 阅读相关文档，主要是U-Boot源码根目录下的README文档和U-Boot官方网站的DULG（The DENX U-Boot and Linux Guide）文档http://www.denx.de/twiki/bin/view/DULG/Manual。尤其是DULG文档，从如何安装建立交叉开发环境和解决U-Boot移植中常见问题都一一给出详尽的说明； 
③ 订阅U-Boot用户邮件列表http://lists.sourceforge.net/lists/listinfo/u-boot-users。在移植U-Boot过程中遇有问题，在参考相关文档和搜索U-Boot-User邮件档案库http://sourceforge.net/mailarchive/forum.php?forum_id=12898仍不能解决的情况下，第一时间提交所遇到的这些问题，众多热心的U-Boot开发人员会乐于迅速排查问题，而且很有可能，W.D本人会直接参与指导； 
④ 在建立的开发环境下进行移植工作。绝大多数的开发环境是交叉开发环境。在这方面，DENX 和MontaVista均提供了完整的开发工具集； 
⑤ 在目标板与开发主机间接入硬件调试器。这是进行U-Boot移植应当具备且非常关键的调试工具。因为在整个U-Boot的移植工作中,尤其是初始阶段，硬件调试器是我们了解目标板真实运行状态的唯一途径。在这方面，W.D本人和众多嵌入式开发人员倾向于使用BDI2000。一方面，其价格不如ICE调试器昂贵，同时其可靠性高，功能强大，完全能胜任移植和调试U-Boot。另外，网上也有不少关于BDI2000调试方面的参考文档。 
⑥ 如果在参考开发板上移植U-Boot，可能需要移除目标板上已有的BOOT LOADER。可以根据板上BOOT LOADER的说明文档，先着手解决在移除当前BOOT LOADER的情况下，如何进行恢复。以便今后在需要场合能重新装入原先的BOOT LOADER。 

6. U-Boot移植方法 
当前，对于U-Boot的移植方法，大致分为两种。一种是先用BDI2000创建目标板初始运行环境，将U- Boot镜像文件u-boot.bin下载到目标板RAM中的指定位置，然后，用BDI2000进行跟踪调试。其好处是不用将U-Boot镜像文件烧写到 FLASH中去。但弊端在于对移植开发人员的移植调试技能要求较高，BDI2000的配置文件较为复杂。另外一种方法是用BDI2000先将U-Boot 镜像文件烧写到FLASH中去，然后利用GDB和BDI2000进行调试。这种方法所用BDI2000的配置文件较为简单，调试过程与U-Boot移植后运行过程相吻合，即U-Boot先从FLASH中运行，再重载至RAM中相应位置，并从那里正式投入运行。唯一感到有些麻烦的就是需要不断烧写 FLASH。但考虑到FLASH常规擦写次数基本为10万次左右，作为移植U-Boot，不会占用太多的次数，应该不会为FLASH烧写有什么担忧。同时，W. D本人也极力推荐使用后一种方法。笔者建议，除非U-Boot移植资深人士或有强有力的技术支持，建议采用第二种移植方法。 


7. U-Boot移植主要修改的文件 
从移植U-Boot最小要求－U-Boot能正常启动的角度出发，主要考虑修改如下文件： 
① <目标板>.h头文件，如include/configs/RPXlite.h。可以是U-Boot源码中已有的目标板头文件，也可以是新命名的配置头文件；大多数的寄存器参数都是在这一文件中设置完成的； 
② <目标板>.c文件，如board/RPXlite/RPXlite.c。它是SDRAM的驱动程序，主要完成SDRAM的UPM表设置，上电初始化。 
③ FLASH的驱动程序，如board/RPXlite/flash.c，或common/cfi_flash.c。可在参考已有FLASH驱动的基础上，结合目标板FLASH数据手册，进行适当修改； 
④ 串口驱动，如修改cpu/mpc8xx/serial.c串口收发器芯片使能部分。 


8. U-Boot移植要点 
① BDI2000的配置文件。如果采用第二种移植方法，即先烧入FLASH的方法，配置项只需很少几个，就可以进行U-Boot的烧写与调试了。对PPC 8xx系列的主板，可参考DULG文档中TQM8xx的配置文件进行相应的修改。下面，笔者以美国Embedded Planet公司的RPXlite DW板为例，给出在嵌入式Linux交叉开发环境下的BDI2000参考配置文件以作参考： 
; bdiGDB configuration file for RPXlite DW or LITE_DW 
; -------------------------------------------- 
[INIT] 
; init core register 
WSPR 149 0x2002000F ;DER : set debug enable register 
; WSPR 149 0x2006000F ;DER : enable SYSIE for BDI flash program 
WSPR 638 0xFA200000 ;IMMR : internal memory at 0xFA200000 
WM32 0xFA200004 0xFFFFFF89 ;SYPCR 
[TARGET] 
CPUCLOCK 40000000 ;the CPU clock rate after processing the init list 
BDIMODE AGENT ;the BDI working mode (LOADONLY | AGENT) 
BREAKMODE HARD ;SOFT or HARD, HARD uses PPC hardware breakpoints 
[HOST] 
IP 173.60.120.5 
FILE uImage.litedw 
FORMAT BIN 
LOAD MANUAL ;load code MANUAL or AUTO after reset 
DEBUGPORT 2001 
START 0x0100 
[FLASH] 
CHIPTYPE AM29BX8 ;;Flash type (AM29F | AM29BX8 | AM29BX16 | I28BX8 | I28BX16) 
CHIPSIZE 0x400000 ;;The size of one flash chip in bytes 
BUSWIDTH 32 ;The width of the flash memory bus in bits (8 | 16 | 32) 
WORKSPACE 0xFA202000 ; RAM buffer for fast flash programming 
FILE u-boot.bin ;The file to program 
FORMAT BIN 0x00000000 
ERASE 0x00000000 BLOCK 
ERASE 0x00008000 BLOCK 
ERASE 0x00010000 BLOCK 
ERASE 0x00018000 BLOCK 
[REGS] 
DMM1 0xFA200000 
FILE reg823.def 
② U-Boot移植参考板。这是进行U-Boot移植首先要明确的。可以根据目标板上CPU、FLASH、SDRAM的情况，以尽可能相一致为原则，先找出一个与所移植目标板为同一个或同一系列处理器的U-Boot支持板为移植参考板。如RPXlite DW板可选择U-Boot源码中RPXlite板作为U-Boot移植参考板。对U-Boot移植新手，建议依照循序渐进的原则，目标板文件名暂时先用移植参考板的名称，在逐步熟悉U-Boot移植基础上，再考虑给目标板重新命名。在实际移植过程中，可用Linux命令查找移植参考板的特定代码，如 grep –r RPXlite ./ 可确定出在U-Boot中与RPXlite板有关的代码，依此对照目标板实际进行屏蔽或修改。同时应不局限于移植参考板中的代码，要广泛借鉴U-Boot 中已有的代码更好地实现一些具体的功能。 
③ U-Boot烧写地址。不同目标板，对U-Boot在FLASH中存放地址要求不尽相同。事实上，这是由处理器中断复位向量来决定的，与主板硬件相关，对 MPC8xx主板来讲，就是由硬件配置字(HRCW)决定的。也就是说，U-Boot烧写具体位置是由硬件决定的，而不是程序设计来选择的。程序中相应 U-Boot起始地址必须与硬件所确定的硬件复位向量相吻合；如RPXlite DW板的中断复位向量设置为0x00000100。因此， U-Boot 的BIN镜像文件必须烧写到FLASH的起始位置。事实上，大多数的PPC系列的处理器中断复位向量是0x00000100和0xfff00100。这也是一般所说的高位启动和低位启动的BOOT LOADER所在位置。可通过修改U-Boot源码<目标板>.h头文件中CFG_MONITOR_BASE 和board/<目标板>/config.mk中的TEXT_BASE的设置来与硬件配置相对应。 

 

④ CPU寄存器参数设置。根据处理器系列、类型不同，寄存器名称与作用有一定差别。必须根据目标板的实际，进行合理配置。一个较为可行和有效的方法，就是借鉴参考移植板的配置，再根据目标板实际，进行合理修改。这是一个较费功夫和考验耐力的过程，需要仔细对照处理器各寄存器定义、参考设置、目标板实际作出选择并不断测试。MPC8xx处理器较为关键的寄存器设置为SIUMCR、PLPRCR、SCCR、BRx、ORx。 
⑤ 串口调试。能从串口输出信息，即使是乱码，也可以说U-Boot移植取得了实质性突破。依据笔者调试经历，串口是否有输出，除了与串口驱动相关外，还与 FLASH相关的寄存器设置有关。因为U-Boot是从FLASH中被引导启动的，如果FLASH设置不正确，U-Boot代码读取和执行就会出现一些问题。因此，还需要就FLASH的相关寄存器设置进行一些参数调试。同时，要注意串口收发芯片相关引脚工作波形。依据笔者调试情况，如果串口无输出或出现乱码，一种可能就是该芯片损坏或工作不正常。 
⑥ 与启动 FLASH相关的寄存器BR0、OR0的参数设置。应根据目标板FLASH的数据手册与BR0和OR0的相关位含义进行合理设置。这不仅关系到FLASH能否正常工作，而且与串口调试有直接的关联。 
⑦ 关于CPLD电路。目标板上是否有CPLD电路丝毫不会影响U-Boot的移植与嵌入式操作系统的正常运行。事实上，CPLD电路是一个集中将板上电路的一些逻辑关系可编程设置的一种实现方法。其本身所起的作用就是实现一些目标板所需的脉冲信号和电路逻辑，其功能完全可以用一些逻辑电路与CPU口线来实现。 
⑧ SDRAM的驱动。串口能输出以后，U-Boot移植是否顺利基本取决于SDRAM的驱动是否正确。与串口调试相比，这部分工作更为核心，难度更大。 MPC8xx目标板SDRAM驱动涉及三部分。一是相关寄存器的设置；二是UPM表；三是SDRAM上电初始化过程。任何一部分有问题，都会影响U- Boot、嵌入式操作系统甚至应用程序的稳定、可靠运行。所以说，SDRAM的驱动不仅关系到U-Boot本身能否正常运行，而且还与后续部分相关，是相当关键的部分。 
⑨ 补充功能的添加。在获得一个能工作的U-Boot后，就可以根据目标板和实际开发需要，添加一些其它功能支持。如以太网、LCD、NVRAM等。与串口和 SDRAM调试相比，在已有基础之上，这些功能添加还是较为容易的。大多只是在参考现有源码的基础上，进行一些修改和配置。 
另外，如果在自主设计的主板上移植U-Boot，那么除了考虑上述软件因素以外，还需要排查目标板硬件可能存在的问题。如原理设计、PCB布线、元件好坏。在移植过程中，敏锐判断出故障态是硬件还是软件问题，往往是关系到项目进度甚至移植成败的关键，相应难度会增加许多。 


下面以移植u-boot 到44B0开发板的步骤为例，移植中上仅需要修改和硬件相关的部分。在代码结构上： 
1) 在board 目录下创建ev44b0ii 目录，创建ev44b0ii.c 以及flash.c,memsetup.S,u-boot.lds等。不需要从零开始，可选择一个相似的目录，直接复制过来，修改文件名以及内容。我在移植u-boot 过程中，选择的是ep7312 目录。由于u-boot 已经包含基于s3c24b0 的开发板目录，作为参考，也可以复制相应的目录。 
2) 在cpu 目录下创建arm7tdmi 目录,主要包含start.S，interrupts.c 以及cpu.c,serial.c几个文件。同样不需要从零开始建立文件，直接从arm720t 复制，然后修改相应内容。 
3) 在include/configs 目录下添加ev44b0ii.h，在这里放上全局的宏定义等。 
4) 找到u-boot 根目录下Makefile 修改加入 
ev44b0ii_config : unconfig 
@./mkconfig $(@:_config=) arm arm7tdmi ev44b0ii 
5) 运行make ev44bii_config,如果没有错误就可以开始硬件相关代码移植的工作 


3. u-boot 的体系结构 
1) 总体结构 
u-boot 是一个层次式结构。从上图也可以看出，做移植工作的软件人员应当提供串口驱动（UART Driver）,以太网驱动(Ethernet Driver),Flash 驱动（Flash 驱动）,USB 驱动（USB Driver）。目前，通过USB 口下载程序显得不是十分必要，所以暂时没有移植USB 驱动。驱动层之上是u-boot 的应用，command 通过串口提供人机界面。我们可以使用一些命令做一些常用的工作，比如内存查看命令md。 
Kermit 应用主要用来支持使用串口通过超级终端下载应用程序。TFTP 则是通过网络方式来下载应用程序，例如uclinux 操作系统。 
2) 内存分布 
在flash rom 中内存分布图ev44b0ii 的flash 大小2M(8bits),现在将0-40000 共256k 作为u-boot 的存储空间。由于u-boot 中有一些环境变量，例如ip 地址，引导文件名等，可在命令行通过setenv 配置好,通过saveenv 保存在40000-50000（共64k）这段空间里。如果存在保存好的环境变量，u-boot 引导将直接使用这些环境变量。正如从代码分析中可以看到，我们会把flash 引导代码搬移到DRAM 中运行。下图给出u-boot 的代码在DRAM中的位置。引导代码u-boot 将从0x0000 0000 处搬移到0x0C700000 处。特别注意的由于ev44b0ii uclinux 中断向量程序地址在0x0c00 0000 处，所以不能将程序下载到0x0c00 0000 出，通常下载到0x0c08 0000 处。 

4. start.S 代码结构 
1) 定义入口 
一个可执行的Image 必须有一个入口点并且只能有一个唯一的全局入口，通常这个入口放在Rom(flash)的0x0 地址。例如start.S 中的 
.globl _start 
_start: 
值得注意的是你必须告诉编译器知道这个入口，这个工作主要是修改连接器脚本文件（lds）。 
2) 设置异常向量(Exception Vector) 
异常向量表，也可称为中断向量表，必须是从0 地址开始，连续的存放。如下面的就包括了复位(reset),未定义处理（undef）,软件中断(SWI),预去指令错误(Pabort),数据错误 (Dabort),保留，以及IRQ,FIQ 等。注意这里的值必须与uclinux 的vector_base 一致。这就是说如果uclinux 中vector_base(include/armnommu/proc-armv/system.h)定义为0x0c00 0000,则HandleUndef 应该在 
0x0c00 0004。 
b reset //for debug 
ldr pc,=HandleUndef 
ldr pc,=HandleSWI 
ldr pc,=HandlePabort 
ldr pc,=HandleDabort 
b . 
ldr pc,=HandleIRQ 
ldr pc,=HandleFIQ 
ldr pc,=HandleEINT0  
ldr pc,=HandleEINT1 
ldr pc,=HandleEINT2 
ldr pc,=HandleEINT3 
ldr pc,=HandleEINT4567 
ldr pc,=HandleTICK  
b . 
b . 
ldr pc,=HandleZDMA0  
ldr pc,=HandleZDMA1 
ldr pc,=HandleBDMA0 
ldr pc,=HandleBDMA1 
ldr pc,=HandleWDT 
ldr pc,=HandleUERR01  
b . 
b . 
ldr pc,=HandleTIMER0  
ldr pc,=HandleTIMER1 
ldr pc,=HandleTIMER2 
ldr pc,=HandleTIMER3 
ldr pc,=HandleTIMER4 
ldr pc,=HandleTIMER5  
b . 
b . 
ldr pc,=HandleURXD0  
ldr pc,=HandleURXD1 
ldr pc,=HandleIIC 
ldr pc,=HandleSIO 
ldr pc,=HandleUTXD0 
ldr pc,=HandleUTXD1  
b . 
b . 
ldr pc,=HandleRTC  
b . 
b . 
b . 
b . 
b .  
b . 
b . 
ldr pc,=HandleADC  
b . 
b . 
b . 
b . 
b .  
b . 
b . 
ldr pc,=EnterPWDN 
作为对照：请看以上标记的值： 
.equ HandleReset, 0xc000000 
.equ HandleUndef,0xc000004 
.equ HandleSWI, 0xc000008 
.equ HandlePabort, 0xc00000c 
.equ HandleDabort, 0xc000010 
.equ HandleReserved, 0xc000014 
.equ HandleIRQ, 0xc000018 
.equ HandleFIQ, 0xc00001c 
 
.equ HandleADC, 0xc000020 
.equ HandleRTC, 0xc000024 
.equ HandleUTXD1, 0xc000028 
.equ HandleUTXD0, 0xc00002c 
.equ HandleSIO, 0xc000030 
.equ HandleIIC, 0xc000034 
.equ HandleURXD1, 0xc000038 
.equ HandleURXD0, 0xc00003c 
.equ HandleTIMER5, 0xc000040 
.equ HandleTIMER4, 0xc000044 
.equ HandleTIMER3, 0xc000048 
.equ HandleTIMER2, 0xc00004c 
.equ HandleTIMER1, 0xc000050 
.equ HandleTIMER0, 0xc000054 
.equ HandleUERR01, 0xc000058 
.equ HandleWDT, 0xc00005c 
.equ HandleBDMA1, 0xc000060 
.equ HandleBDMA0, 0xc000064 
.equ HandleZDMA1, 0xc000068 
.equ HandleZDMA0, 0xc00006c 
.equ HandleTICK, 0xc000070 
.equ HandleEINT4567, 0xc000074 
.equ HandleEINT3, 0xc000078 
.equ HandleEINT2, 0xc00007c 
.equ HandleEINT1, 0xc000080 
.equ HandleEINT0, 0xc000084 
3) 初始化CPU 相关的pll,clock,中断控制寄存器 
依次为关闭watch dog timer,关闭中断，设置LockTime，PLL(phase lock loop),以及时钟。 
这些值（除了LOCKTIME）都可从Samsung 44b0 的手册中查到。 
ldr r0,WTCON //watch dog disable 
ldr r1,=0x0 
str r1,[r0] 
ldr r0,INTMSK 
ldr r1,MASKALL //all interrupt disable 
str r1,[r0] 
 
ldr r0,LOCKTIME 
ldr r1,=800 // count = t_lock * Fin (t_lock=200us, Fin=4MHz) = 800 
str r1,[r0] 
ldr r0,PLLCON  
ldr r1,PLLCON_DAT  
str r1,[r0] 
ldr r0,CLKCON 
ldr r1,=0x7ff8 //All unit block CLK enable 
str r1,[r0] 
4) 初始化内存控制器 
内存控制器，主要通过设置13 个从1c80000 开始的寄存器来设置，包括总线宽度， 
8 个内存bank，bank 大小，sclk,以及两个bank mode。 
 
memsetup: 
adr r0,SMRDATA 
ldmia r0,{r1-r13} 
ldr r0,=0x01c80000 //BWSCON Address 
stmia r0,{r1-r13} 
5) 将rom 中的程序复制到RAM 中 
首先利用PC 取得bootloader 在flash 的起始地址，再通过标号之差计算出这个程序代 
码的大小。这些标号，编译器会在连接（link）的时候生成正确的分布的值。取得正 
确信息后，通过寄存器(r3 到r10)做为复制的中间媒介，将代码复制到RAM 中。

 

relocate: 
 
adr r0, _start  
ldr r2, _armboot_start 
ldr r3, _armboot_end 
sub r2, r3, r2  
ldr r1, _TEXT_BASE  
add r2, r0, r2  
 
copy_loop: 
ldmia r0!, {r3-r10} 
stmia r1!, {r3-r10} 
cmp r0, r2 
ble copy_loop 
6) 初始化堆栈 
进入各种模式设置相应模式的堆栈。 
InitStacks: 
 
mrs r0,cpsr 
bic r0,r0,#0X1F 
orr r1,r0,#0xDB  
msr cpsr,r1  
ldr sp,UndefStack 
orr r1,r0,#0XD7  
msr cpsr,r1  
ldr sp,AbortStack 
orr r1,r0,#0XD2  
msr cpsr,r1  
ldr sp,IRQStack 
orr r1,r0,#0XD1  
msr cpsr,r1  
ldr sp,FIQStack 
bic r0,r0,#0XDF  
orr r1,r0,#0X13 
msr cpsr,r1  
ldr sp,SVCStack 
7) 转到RAM 中执行 
使用指令ldr,pc,RAM 中C 函数地址就可以转到RAM 中去执行。 
5. 系统初始化部分 
1. 串口部分 
串口的设置主要包括初始化串口部分，值得注意的串口的Baudrate 与时钟MCLK 有很大关系，是通过：rUBRDIV0=( (int)(MCLK/16./(gd ->baudrate) + 0.5) -1 )计算得出。这可以在手册中查到。其他的函数包括发送，接收。这个时候没有中断，是通过循环等待来判断是否动作完成。 
例如，接收函数： 
while(!(rUTRSTAT0 & 0x1)); //Receive data read 
return RdURXH0(); 
2. 时钟部分 
实现了延时函数udelay。 
这里的get_timer 由于没有使用中断，是使用全局变量来累加的。 
3. flash 部分 
flash 作为内存的一部分，读肯定没有问题，关键是flash 的写部分。 
Flash 的写必须先擦除，然后再写。 
unsigned long flash_init (void) 
{ 
int i; 
u16 manId,devId; 
//first we init it as unknown,even if you forget assign it below,it's not a problem 
for (i=0; i < CFG_MAX_FLASH_BANKS; ++i){ 
flash_info[i].flash_id = FLASH_UNKNOWN; 
flash_info[i].sector_count=CFG_MAX_FLASH_SECT; 
} 
 
_RESET(); 
_WR(0x555,0xaa); 
_WR(0x2aa,0x55); 
_WR(0x555,0x90); 
manId=_RD(0x0); 
_WR(0x555,0xaa); 
_WR(0x2aa,0x55); 
_WR(0x555,0x90); 
devId=_RD(0x1); 
_RESET(); 
printf("flashn"); 
printf("Manufacture ID=%4x(0x0004), Device ID(0x22c4)=%4xn",manId,devId); 
if(manId!=0x0004 && devId!=0x22c4){ 
printf("flash check faliluren"); 
return 0; 
}else{ 
for (i=0; i < CFG_MAX_FLASH_BANKS; ++i){ 
flash_info[i].flash_id=FLASH_AM160T; 
} 
} 
 
flash_get_offsets (CFG_FLASH_BASE, &flash_info[0]); 
 
flash_info[0].size =PHYS_FLASH_SIZE; 
return (PHYS_FLASH_SIZE); 
} 
flash_init 完成初始化部分，这里的主要目的是检验flash 的型号是否正确。 
int flash_erase (flash_info_t *info, int s_first, int s_last) 
{ 
volatile unsigned char *addr = (volatile unsigned char *)(info->start[0]); 
int flag, prot, sect, l_sect; 
//ulong start, now, last; 
u32 targetAddr; 
u32 targetSize; 
 
rNCACHBE0=( (0x2000000>>12)<<16 )|(0>>12); //flash area(Bank0) must be non-cachable 
area. 
rSYSCFG=rSYSCFG & (~0x8); //write buffer has to be off for proper timing. 
if ((s_first < 0) || (s_first > s_last)) { 
if (info->flash_id == FLASH_UNKNOWN) { 
printf ("- missingn"); 
} else { 
printf ("- no sectors to erasen"); 
} 
return 1; 
} 
if ((info->flash_id == FLASH_UNKNOWN) || 
(info->flash_id > FLASH_AMD_COMP)) { 
printf ("Can't erase unknown flash type - abortedn"); 
return 1; 
} 
prot = 0; 
for (sect=s_first; sect<=s_last; ++sect) { 
if (info->protect[sect]) { 
prot++; 
} 
} 
if (prot) { 
printf ("- Warning: %d protected sectors will not be erased!n", 
prot); 
} else { 
printf ("n"); 
} 
l_sect = -1; 
 
flag = disable_interrupts(); 
 
for (sect = s_first; sect<=s_last; sect++) { 
if (info->protect[sect] == 0) { 
targetAddr=0x10000*sect; 
if(targetAddr<0x1F0000) 
targetSize=0x10000; 
else if(targetAddr<0x1F8000) 
targetSize=0x8000; 
else if(targetAddr<0x1FC000) 
targetSize=0x2000; 
else 
targetSize=0x4000; 
F29LV160_EraseSector(targetAddr); 
l_sect = sect; 
if(!BlankCheck(targetAddr, targetSize)) 
printf("BlankCheck Errorn"); 
} 
} 
 
if (flag) 
enable_interrupts(); 
 
udelay (1000); 
 
if (l_sect < 0) 
goto DONE; 
DONE: 
printf (" donen"); 
return 0; 
} 
int BlankCheck(int targetAddr,int targetSize) 
{ 
int i,j; 
for(i=0;i{ 
j=*((u16 *)(i+targetAddr)); 
if( j!=0xffff) 
{ 
printf("E:%x=%xn",(i+targetAddr),j); 
return 0; 
} 
} 
return 1; 
} 
flash_erase 擦除flash,BlankCheck 则检查该部分内容是否擦除成功。 
 
static int write_word (flash_info_t *info, ulong dest, ulong data) 
{ 
volatile u16 *tempPt; 
 
u16 low = data & 0xffff; 
u16 high = (data >> 16) & 0xffff; 
low=swap_16(low); 
high=swap_16(high); 
tempPt=(volatile u16 *)dest; 
_WR(0x555,0xaa); 
_WR(0x2aa,0x55); 
_WR(0x555,0xa0); 
*tempPt=high; 
_WAIT(); 
_WR(0x555,0xaa); 
_WR(0x2aa,0x55); 
_WR(0x555,0xa0); 
*(tempPt+1)=low; 
_WAIT(); 
return 0; 
} 
wirte_word 则想flash 里面写入unsigned long 类型的data，因为flash 一次只能写入16bits，所以这里分两次写入。