Davinci DM6446开发攻略――u-boot-1.3.4移植(1)

   

UBOOT 的版本更新速度比较快，截止今天，稳定正式的版本是 u-boot-2009.11-rc2 ，而 TI 最新的 EVM 开发包里的 UBOOT 是 1.2.0 版本，国内很多公司还一直使用 u-boot-1.1.4 和 u-boot-1.1.6 。其实，我们也没必要追风跟上最新版本，程序跑稳定才是最重要的。当然，有兴趣研究研究也不错，毕竟最新版本增加很多实用的功能。在移植之前，我们简单介绍 u-boot 这些版本架构的变化。从 u-boot-1.3.0 到 u-boot-1.3.2 基本上架构是一样的，而从 u-boot-1.3.3 到 u-boot-1.3.4 ，架构相对 u-boot-1.3.2 变化比较大。从 u-boot-2008.10 开始， nand flash 驱动变化非常大， u-boot-2009.03 增加强大的 lzma 压缩解压功能， fs 支持 yaffs2 ， u-boot-2009.06  nand flash 变化更大。到 u-boot-2009.11.1 增加 DM6467 DM365 的支持。

关于 u-boot-1.3.4 的移植，本人的博客也介绍在三星 s3c2440 上移植过，我们在这里主要针对 davinci 平台。由于 UBOOT 功能很多，要全部把移植的东西立刻写出来，对本人还是有难度，所以中间会先发布有关 montavista linux-2.6.18 的移植，如何把 DSP 程序先跑起来，等等。由于本人的主要工作是开发产品，卖卖 DM6446 核心板、 DM6437 核心板，及相关开发板，智能视频监控 IVR ，推推 DSP 方案，所以博客更新速度比较慢，其实写博客的目的，有很大的部分就是想和全国各地朋友交流技术。 同时这里要感谢 51CTO 的小松管理员，把本人的开发攻略改为推荐博文。 回到移植正题，我们一步一步把 UBOOT 跑起来，把内核也跑起来。鉴于学习的目的，本人这里不提供 patch 。

 

第一步：解压和简化 UBOOT

 

从 ftp.denx.de 下载 u-boot-1.3.4.tar.bz2 或 u-boot-1.3.4-rc2.tar.bz2 ，然后解压到你的工作目录，很多人解压完后， 就马上进入正题，修改makefile什么的,本人觉得不用那么急。首先删除和平台不相关的文件和文件夹，目的让UBOOT更简化，好理解，减少虚拟机的存储空间，便于备份（每次有进展的修改后，备份和修改记录很重要，这是良好习惯）：

在顶层目录：把文件 avr32_config.mk ， blackfin_config.mk ， i386_config.mk ， m68k_config.mk ， microblaze_config.mk ， mips_config.mk ， nios2_config.mk ， nios_config.mk ， ppc_config.mk ， sh_config.mk ， sparc_config.mk 删除；文件夹 lib_avr32 ， lib_blackfin ， lib_i386 ， lib_m68k ， lib_microblaze ， lib_mips ， lib_nios ， lib_nios2 ， lib_ppc ， lib_sh ， lib_sparc ， nand_spl ， onenand_ipl ，其他就不要删了。

在 board 目录下：只保留 davinci 文件夹，其他平台板子全部干掉！男人就要狠一点。而 davinci 也只保留 TI 自己的 dv-evm 文件夹，这也是我们要修改的平台， schmoogie 、 sffsdr 、 sonata 是其他公司基于 davinci 上的板子，你可以删掉，也可以参考。当然，还是在 board\davinci 目录下，你可以 COPY dv-evm 并改成你公司的板子的名字，然后在顶层修改 makefile 支持你公司的板子，下一步再说。

在 cpu 的目录：只保留 arm926ejs ，其他 CPU 全部干掉。进入 arm926ejs 目录，同时把 at91sam9 、 omap 、 versatile 文件夹删除，保留 davinci 和其他文件。

在 include 目录：把文件夹 asm-avr32 、 asm-blackfin 、 asm-i386 、 asm-m68k 、 asm-microblaze 、 asm-mips 、 asm-nios 、 asm-nios2 、 asm-ppc 、 asm-sh 、 asm-sparc 删除掉。进入 configs 目录，只保留 davinci_dvevm.h ，其他 *.h 文件全部删除调！

做完以上的工作后， UBOOT 相当简洁，其实还有一些文件和文件可以再删，不过已经没必要，我们删除的对象是其他不相关的平台。备份一下这个源版本，便于日后自己修改的 UBOOT 和这个源版本比较。

 

第二步：链接交叉编译环境

 

如果你已经看过本人有关《 DAVINCI DM6446 开发攻略——环境搭建篇》，按里边描述的方法，对交叉编译环境进行搭建，那么下面编译工作就好进行了。

修改顶层makefile：

在144行：把CROSS_COMPILE = arm-linux-改为CROSS_COMPILE = arm_v5t_le-

 

在282行：把ALL += $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND) $(U_BOOT_ONENAND)，改为ALL += $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND) $(U_BOOT_ONENAND) u-boot.img，就是后面添加u-boot.img

 

在308行：./tools/mkimage -A $(ARCH) -T firmware -C none \后面，添加和注销以下代码：

    -a 0x$(shell grep "T _start" $(TOPDIR)/System.map | awk '{ printf "%s", $$1 }') \

    -e 0x$(shell grep "T _start" $(TOPDIR)/System.map | awk '{ printf "%s", $$1 }') \

    -n 'u-boot image' -d $< $@

#       -a $(TEXT_BASE) -e 0 \

#       -n $(shell sed -n -e 's/.*U_BOOT_VERSION//p' $(VERSION_FILE) | \

#          sed -e 's/"[  ]*$$/ for $(BOARD) board"/') \

#       -d $< $@

（注意要加tab键）

这里这样做的目的，生成的u-boot.img可以被上篇介绍的UBL给BOOT起来，而u-boot.bin可以被TI提供的uart_load.exe 和uartapp.bin 软件方式（soft boot）启动起来，便于生产和测试。

 

在源makefile文件2416行：就是davinci_dvevm_config :    unconfig

    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm926ejs dv-evm davinci davinci

根据这一行，你可以参考TI 这个做法定义自己的板子，添加自己板子的config，比如加入：

davinci_dm6446_config : unconfig

    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm926ejs dm6446 davinci davinci

然后在board\davinci目录下， 使用

mkdir dm6446

cp –f dv-evm/* dm6446/

同时进入include/configs/目录，使用cp –f davinci_dvevm.h davinci_dm6446.h

注：其实直接在TI  dv-evm上移植也可以，没必要定义自己的板子和配置。这里只不过给大家举个例子。

编译工作：

$make distclean

$make davinci_dm6446_config

$make

看是否编译全部通过，是否生成u-boot.bin和u-boot.img等文件，同时检查你的交叉编译环境是否建立好，没问题继续往下进行。

 

第三步：移植板子驱动和配置

1、  修改davinci_dm6446.h

首先说说本人板子的信息：DDR2 —— 256M-Byte ， NAND —— 128M-Byte —— 2K Page ； 通用网口 PHY 芯片，没有 NOR FLASH 和 ATA 。

/*=======*/

/* Board */

/*=======*/

#define DV_EVM

#define CFG_USE_NAND （支持NAND ）

#define CFG_NAND_LARGEPAGE （支持2K Page 的NAND ）

//#define CFG_NAND_SMALLPAGE （表示支持 512 字节 Page ）

//#define CFG_USE_NOR （表示支持 NOR FLASH ）

 

。。。。。。。

/*===================*/

/* SoC Configuration */

/*===================*/

#define CONFIG_ARM926EJS                   /* arm926ejs CPU core */

#define CONFIG_SYS_CLK_FREQ     297000000     /* Arm Clock frequency */

#define CFG_TIMERBASE          0x01c21400    /* use timer 0 */

#define CFG_HZ_CLOCK            27000000       /* Timer Input clock freq */

#define CFG_HZ                   1000

#define CONFIG_SOC_DM644X   （SOC 为DM644X ）

 

/*====================================================*/

/* EEPROM definitions for Atmel 24C256BN SEEPROM chip */

/* on Sonata/DV_EVM board. No EEPROM on schmoogie.    */

/*====================================================*/

//#define CFG_I2C_EEPROM_ADDR_LEN            2

//#define CFG_I2C_EEPROM_ADDR              0x50

//#define CFG_EEPROM_PAGE_WRITE_BITS      6

//#define CFG_EEPROM_PAGE_WRITE_DELAY_MS  20

（如果你的板子没有 I2C 接口的 EEPROM ，把上面的代码注释掉）

 

/*=============*/

/* Memory Info */

/*=============*/

#define CFG_MALLOC_LEN              (0x10000 + 128*1024)  /* malloc() len */

#define CFG_GBL_DATA_SIZE    128         /* reserved for initial data */

#define CFG_MEMTEST_START  0x80000000    /* memtest start address */

#define CFG_MEMTEST_END            0x81000000    /* 16MB RAM test */

#define CONFIG_NR_DRAM_BANKS 1            /* we have 1 bank of DRAM */

#define CONFIG_STACKSIZE     (256*1024)     /* regular stack */

#define PHYS_SDRAM_1           0x80000000    /* DDR Start */

#define PHYS_SDRAM_1_SIZE 0x10000000    /* DDR size 256MB */

#define DDR_8BANKS                      /* 8-bank DDR2 (256MB) */

有关 DDR Memory 这里不需要修改，因为本人的板子是 256M 的。除非你的板子是 128M 才改为： SIZE     0x08000000 DDR_4BANKS 。

 

/*====================*/

/* Serial Driver info */

/*====================*/

串口驱动不用改。

 

/*===================*/

/* I2C Configuration */

/*===================*/

I2C 驱动可以不用改。也可以注释掉，如果你不想在 UBOOT 操作任何 I2C 的动作。

 

/*==================================*/

/* Network & Ethernet Configuration */

/*==================================*/

网络配置也不需要修改

 

/*=====================*/

/* Flash & Environment */

/*=====================*/

由于最开始我们已经定义好 CFG_USE_NAND 和 CFG_NAND_LARGEPAGE 的信息，所以这里也不需要修改；

 

/*==============================*/

/* U-Boot general configuration */

/*==============================*/

这里主要定义 UBOOT 的一些操作，比如命令行显示字符串， delay 等待时间的长短，这些根据个人要求修改，不改也可以。

 

/*===================*/

/* Linux Information */

/*===================*/

UBOOT 要把一些参数信息传给内核 linux 使用， linux 内核运行的时候需要这些配置信息，内核能够识别这些字符串信息。先把以下两个定义注释掉，

//#define CONFIG_BOOTARGS           xxxxxxxxxxxxxx

//#define CONFIG_BOOTCOMMAND     xxxxxxxxxxxxxxx

如果你要从 NAND FLASH 启动：

#define CONFIG_BOOTARGS “mem=120M console=ttyS0,115200n8 noinitrd ip=off root=/dev/mtdblock3” （ mtdblock3 表示文件系统放在 LINUX 内核分区）

#define CONFIG_BOOTCOMMAND   " nboot 0x80008000 0x700000" （把 linux 内核从 FLASH BOOT 起来，下面会介绍 UBOOT 的命令）

如果你还在调试阶段，建议你使用 NFS 文件系统：

#define CONFIG_BOOTARGS “mem=120M console=ttyS0,115200n8 noinitrd rw ip=dhcp root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.251:/home/<useraccount>/nfs/tirootfs,nolock”

#define CONFIG_BOOTCOMMAND   " nboot 0x80008000 0x700000"

 

本人的 redhat linux 的主机地址是： 192.168.1.251 ，即 SERVER IP=192.168.1.251

板子的 IP 是： 192.168.1.188

如果你没有路由器给你分配 IP 地址，参数行里使用： ip=off

mem=120M ：本人定义前 128M 给 linux 系统 , 后 128M 给 DSP 和图像缓冲区等；

nboot 0x80008000 0x700000：讲明本人把内核放在nand 地址为0x700000，通过nand boot的命令把内核从nand 0x700000地址导入DDR 0x80008000地址

 

/*=================*/

/* U-Boot commands */

/*=================*/

这里有很多功能的定义，包括 #include <config_cmd_default.h> 里边定义的，不需要的功能可以使用 #undef ，从而减小 UBOOT 生成 BIN 文件的尺寸。比如

#undef CONFIG_CMD_DHCP

#undef CONFIG_CMD_DIAG

#undef CONFIG_CMD_EEPROM

#undef CONFIG_CMD_LOADB   /* loadb */

#undef CONFIG_CMD_LOADS    /* loads */

 

2、  修改board/davinci/dv-evm/dv_board.c里的有关自己板子的配置

在int board_init(void)函数里，因为本人的板子使用/EM_CS2作为NAND FLASH的片选信号，故在PINMUX0寄存器里，有关AEAW必须关掉。

/* Enable EMAC and AEMIF pins */

//REG(PINMUX0) = 0x80000c1f;

REG(PINMUX0) = 0x80000000; 只使用 EMAC

否则UBOOT 启动不起来。

 

在int misc_init_r (void)函数里，因为本人没有使用I2C EEPROM存储MAC 地址，所以要注释掉

#if 0

/* Set Ethernet MAC address from EEPROM */

if (i2c_read(CFG_I2C_EEPROM_ADDR, 0x7f00, CFG_I2C_EEPROM_ADDR_LEN, buf, 6)) {

     printf("\nEEPROM @ 0x%02x read FAILED!!!\n", CFG_I2C_EEPROM_ADDR);

}

else

    {

     tmp[0] = 0xff;

     for (i = 0; i < 6; i++)

         tmp[0] &= buf[i];

 

     if ((tmp[0] != 0xff) && (getenv("ethaddr") == NULL)) {

         sprintf((char *)&tmp[0], "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",

             buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], buf[5]);

         setenv("ethaddr", (char *)&tmp[0]);

     }

}

#endif

一般MAC地址保存到NAND，降低成本。

………

#if 0

i2c_read (0x39, 0x00, 1, (u_int8_t *)&i, 1);

setenv ("videostd", ((i  & 0x80) ? "pal" : "ntsc"));

#endif

如果你的板子没有 TI 的视频采集芯片 TVP5146 之类的，上面的功能最好去掉。

 

3、  网口驱动移植：Cpu/arm926ejs/davinci/ ether.c

因为 DM6446 芯片上集成 EMAC 和 MDIO ，所以直接使用 PHY 芯片就可以了，驱动就使用 UBOOT-1.3.4 TI 默认的驱动，而不是 TI EVM 使用的 PHY_LXT972 。直接使用 GENERIC PHY ，有个地方需要修改，否则网口工作不起来，本人也是从一个网友那里查到类似的信息，在 static int dm644x_eth_phy_detect(void) 函数里，改成：

#if 0

for (i = 0; i < 32; i++) {

        if (phy_act_state & (1 << i)) {

               if (phy_act_state & ~(1 << i))

                      return(0);              /* More than one PHY */

               else {

                      active_phy_addr = i;

                      return(1);

               }

        }

}

 

return(0);       /* Just to make GCC happy */

#else

active_phy_addr = 1;

return(1);

#endif

由于本人的开发板使用 GPIO 对 PHY 芯片进行复位，所以在 static int dm644x_eth_hw_init(void) 函数里，加入 GPIO 复位的支持，同时文件头部加入 #include <asm/arch/hardware.h> 。

可以说， UBOOT 移植到这里，基本上可以跑起网络了， TFTP 应该没问题了，但是有关如何烧写 UBL ，烧写 UBOOT ， LINUX 内核等文件，以后再慢慢聊吧，一步一步来，《 UBOOT 移植（ 2 ）》以后会推出来，下一篇直接到 MonaVista linux-2.6.18 的移植（ 1 ），先让系统通过网络和串口跑起来，由简单到复杂。

继续 make 一下，生成 u-boot.bin 和 u-boot.img ， COPY u-boot.bin 到 WINDOWS 底下，使用 uart_load.exe 和配套 uart.bin 文件，就可以把 u-boot.bin 给跑起来。如果有 linux 内核编译出来并使用 UBOOT tool 目录下的 mkimage 工具生成 uImage ，在 UBOOT 命令行下：

U-Boot > tftp 80008000 uImage

#######################################

U-Boot > bootm 80008000

## Booting kernel from Legacy Image at 80008000 ...

   Image Name:   linux-2.6.18

   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

   Data Size:    1509948 Bytes =  1.4 MB

   Load Address: 80008000

   Entry Point:  80008040

   Verifying Checksum ... OK

   XIP Kernel Image ... OK

OK

 

Starting kernel ...

 

Uncompressing Linux...................................................................................................... done, booting the kernel.

Linux version 2.6.18_pro500-davinci_evm-arm_v5t_le ([email protected]) (gcc version 4.2.0 (MontaVista 4.2.0-16.0.32.0801914 2008-08-30)) #1 PREEMPT Sun Mar 7 01:07:16 CST 2010

CPU: ARM926EJ-S [41069265] revision 5 (ARMv5TEJ), cr=00053177

Machine: DaVinci EVM

……………………………………………………………

当出现上面的信息后，说明以上u-boot-1.3.4 的移植是成功的。有兴趣的朋友可以参考以上做法移植u-boot-2009.11-rc2，也可以跑起来，只不过CROSS_COMPILE ?= arm-linux-不是放在顶层makefile了，而是放在lib_arm/config.mk里，改成CROSS_COMPILE = arm_v5t_le-就可以编译了。  

 

 

 

 

补充有关 DM6446 BOOT 的一点知识：如果板子没有任何程序， RBL 会通过串口 0 发送 BOOTME 命令上来，运行 uart_load.exe ，会接到 RBL 的命令，然后握手通信，下载 uart.bin 到板子上，并运行起来， uart.bin 程序就是小小的 BOOT ，通过串口 0 和 PC 通信，下载 u-boot.bin ，并把 u-boot.bin 给运行起来。所以 UBOOT 移植到上面的步骤，可以进入 linux 内核移植的工作了。