基于tiny4412的Linux内核移植（支持device tree）（一）
作者信息
作者: 彭东林
QQ：405728433
平台简介
开发板：tiny4412ADK + S700 + 4GB Flash
要移植的内核版本：Linux-4.4.0 （支持device tree）
u-boot版本：友善之臂自带的 U-Boot 2010.12 （为支持uImage启动，做了少许改动）
busybox版本：busybox 1.25
交叉编译工具链： arm-none-linux-gnueabi-gcc
（gcc version 4.8.3 20140320 (prerelease) (Sourcery CodeBench Lite 2014.05-29)）
概述
由于目前友善之臂提供的u-boot不支持uImage的引导方式，默认的配置也不支持device tree。同时提供的Linux内核版本是linux-3.0.86，不提供device tree。下面我要做的是修改原生的u-boot，使其支持uImage和device tree，由于Linux-4.4.0已经对tiny4412有很的支持，并且在arch/arm/boot/dts/下已经有了专门针对tiny4412的设备树文件exynos4412-tiny4412.dts，因此需要我们改动的很少。对于最新的Linux-4.4需要使用最新的交叉编译工具链，如果使用友善之臂提供的工具链的话会导致编译错误，工具链的地址可以到下面的地址下载：
- GCC ARM Embedded
- ARM交叉编译工具链
目前首先实现如下功能：用u-boot引导uImage或者zImage，同时将设备信息以设备树的形式传递给Linux内核，而根文件系统以ramdisk的形式传递给内核，因为目前SD卡驱动、eMMC驱动和usb网卡驱动都没有移植。
步骤
一、关闭MMU
友善之臂提供的u-boot默认是把MMU打开的，下面我们先关闭MMU：
1、修改include/configs/tiny4412.h
将
#define CONFIG_ENABLE_MMU
修改为
#undef CONFIG_ENABLE_MMU
2、只关闭MMU还不够，还需要修改u-boot的链接地址
修改文件board/samsung/tiny4412/config.mk
将
CONFIG_SYS_TEXT_BASE = 0xc3e00000
修改为
CONFIG_SYS_TEXT_BASE = 0x43e00000
下面是MMU开启时的地址映射：
0x0000_0000 -- 0x1FFF_FFFF => A:0x0000_0000 -- 0x1FFF_FFFF
0x2000_0000 -- 0x3FFF_FFFF => Not Allowed
0x4000_0000 -- 0x5FFF_FFFF => A:0x4000_0000 -- 0x5FFF_FFFF
0x6000_0000 -- 0xBFFF_FFFF => Not Allowed
0xC000_0000 -- 0xDFFF_FFFF => A:0x4000_0000 -- 0X5FFF_FFFF
0xE000_0000 -- 0xFFFF_FFFF => Not Allowed
上面的意思是：虽然tiny4412只有1GB的内存，可以访问的物理地址空间是0x4000_0000–0x8000_0000，通过MMU后，可以将地址0xC000_0000 -- 0xDFFF_FFFF 映射到0x4000_0000 -- 0X5FFF_FFFF。
二、解决u-boot无法引导uImage问题
友善之臂原生的u-boot使用bootm命令只可以引导zImage类型的kernel，不支持uImage，通过分析bootm命令的实现（common/cmd_bootm.c）发现问题所在。
做如下修改：
修改do_bootm函数，
diff --git a/common/cmd_bootm.c b/common/cmd_bootm.c
index 04622dd..a2cb1ec 100644
--- a/common/cmd_bootm.c
+++ b/common/cmd_bootm.c
@@ -590,6 +590,7 @@ int do_bootm (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
ulong load_end = 0;
int ret;
boot_os_fn *boot_fn;
+ int iszImage = 0;
#ifdef CONFIG_SECURE_BOOT
#ifndef CONFIG_SECURE_BL1_ONLY
@@ -627,6 +628,8 @@ int do_bootm (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
images.legacy_hdr_valid = 1;
+ iszImage = 1;
+
goto after_header_check;
}
#endif
@@ -723,8 +726,10 @@ int do_bootm (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
#if defined(CONFIG_ZIMAGE_BOOT)
after_header_check:
- images.os.os = hdr->;ih_os;
- images.ep = image_get_ep (&;images.legacy_hdr_os_copy);
+ if (iszImage) {
+ images.os.os = hdr->;ih_os;
+ images.ep = image_get_ep (&;images.legacy_hdr_os_copy);
+ }
#endif
#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
问题是：
在images.os.os中存放的是加载不同os的函数的索引号，如果是zImage的话，会把hdr->ih_os设置为5，然后在after_header_check处会强制把hdr->ih_os赋值为images.os.os。但是如果要引导的是uImage的话，并不会给hdr->ih_os赋值，即hdr->ih_os的值是随机的，而是直接给images.os.os赋值为5，在after_header_check处会将images.os.os的值覆盖掉，导致下面找到的索引函数错误。
三、支持设备树
默认的u-boot配置没有打开设备树。
1、修改include/configs/tiny4412.h
增加如下两个宏
#define CONFIG_OF_LIBFDT
#define CONFIG_SYS_BOOTMAPSZ (20 << 20)
第一个宏好理解，那么第二个宏的作用是什么呢？
do_bootm_linux
---> bootm_linux_fdt
---> boot_relocate_fdt
在boot_relocate_fdt中会对设备树镜像重定位：
of_start = (void *)(unsigned long)lmb_alloc_base(lmb, of_len, 0x1000,
CONFIG_SYS_BOOTMAPSZ + bootmap_base));
这个函数的目的是计算将设备树镜像重定位后的目的地址，其中bootmap_base是物理内存的其实地址，即0x4000_0000，如果(CONFIG_SYS_BOOTMAPSZ + bootmap_base)设置的太小的话，相应的of_start也会很小，那么在内核自解压的时候会导致设备树被覆盖，我在调试的时候就是遇到了这个问题，通过将内核自解压前后的设备树的地址（在内核源码的arch/arm/boot/compress/head.S中，设备树的地址保存在寄存器r2或者r8，具体看代码实现）处的物理内存dump出来发现的，具体怎么dump，下面再介绍。
四、编译u-boot
make tiny4412_config
make
五、烧写u-boot到SD卡
cd sd_fuse/tiny4412
./sd_fusing.sh /dev/sdf
六、启动信息
U-Boot 2010.12-00000-gb391276-dirty (Jan 17 2016 - 06:03:22) for TINY4412
CPU: S5PC220 [Samsung SOC on SMP Platform Base on ARM CortexA9]
APLL = 1400MHz, MPLL = 800MHz
Board: TINY4412
DRAM: 1023 MiB
vdd_arm: 1.2
vdd_int: 1.0
vdd_mif: 1.1
BL1 version: N/A (TrustZone Enabled BSP)
Checking Boot Mode ... SDMMC
REVISION: 1.1
MMC Device 0: 3803 MB
MMC Device 1: 3728 MB
MMC Device 2: N/A
*** Warning - using default environment
Net: No ethernet found.
Hit any key to stop autoboot: 0
TINY4412 # dnw 0x40600000
// 下载uImage到内存0x40600000，这个版本的u-boot不能把uImage下载到0x40008000,否则会在检查是否覆盖的时候失败
OTG cable Connected!
Now, Waiting for DNW to transmit data
Download Done!! Download Address: 0x40600000, Download Filesize:0x43b798
Checksum is being calculated.....
Checksum O.K.
TINY4412 # dnw 0x41000000 // 下载ramdisk到内存0x41000000
OTG cable Connected!
Now, Waiting for DNW to transmit data
Download Done!! Download Address: 0x41000000, Download Filesize:0x27752e
Checksum is being calculated...
Checksum O.K.
TINY4412 # dnw 0x42000000 // 下载设备树镜像到内存0x42000000
OTG cable Connected!
Now, Waiting for DNW to transmit data
Download Done!! Download Address: 0x42000000, Download Filesize:0xa53a
Checksum is being calculated.
Checksum O.K.
TINY4412 # bootm 0x40600000 0x41000000 0x42000000
// 启动命令 bootm + uImage 地址 + ramdisk 地址 + 设备树镜像地址，如果没有的话，用 - 代替
## Booting kernel from Legacy Image at 40600000 ...
Image Name: Linux-4.4.0-gbd49c0f-dirty
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 4437848 Bytes = 4333 KiB
Load Address: 40008000
Entry Point: 40008000
Verifying Checksum ... OK
## Loading init Ramdisk from Legacy Image at 41000000 ...
Image Name: ramdisk
Image Type: ARM Linux RAMDisk Image (gzip compressed)
Data Size: 2585838 Bytes = 2525 KiB
Load Address: 00000000
Entry Point: 00000000
Verifying Checksum ... OK
## Flattened Device Tree blob at 42000000
Booting using the fdt blob at 0x42000000
Loading Kernel Image ... OK
OK
## Loading init Ramdisk from Legacy Image at 41000000 ...
Image Name: ramdisk
Image Type: ARM Linux RAMDisk Image (gzip compressed)
Data Size: 2585838 Bytes = 2525 KiB
Load Address: 00000000
Entry Point: 00000000
Verifying Checksum ... OK
Loading Ramdisk to 43a84000, end 43cfb4ee ... OK // 重定位ramdisk镜像
Loading Device Tree to 413f2000, end 413ff539 ... OK // 重定位设备树镜像
Starting kernel ...
未完待续。