u-boot-2010在s3c2440开发板上的移植

步骤一：建立u-boot下的 unsp2440开发板目录结构

在u-boot的目录树中默认没有S3C2440芯片的支持，但是其同S3C2410相差不多，我们根据S3C2410的一些配置修改得到对2440芯片的支持，u-boot默认仅支持Nor启动，我们第一步完成U-boot在NORFLASH上的启动

目前u-boot对很多CPU直接支持，可以查看board目录的一些子目录，如：board/samsung/目录下就是对三星一些ARM处理器的支持，有smdk2400、smdk2410和smdk6400，但没有2440，所以我们就在这里建立自己的开发板项目。

(1) 因2440和2410的资源差不多，主频和外设有点差别，所以我们就在board/samsung/下建立自己开发板的项目，取名叫unsp2440

(2) #tar  jxvf  u-boot-2010.06.tar.bz2        //解压源码

(3) #cd  u-boot-2010.06/board/samsung/      //进入目录

(4) #cp  smdk2410/  unsp2440/  -R  //将2410目录复制一份并重命名为unsp2440

#cd unsp2440                    //进入unsp2440目录

#mv smdk2410.c unsp2440.c       //将unsp2440下的smdk2410.c改名为unsp2440.c

#vi  board/samsung/unsp2440/Makefile   //修改unsp2440下Makefile的编译项，如下：

COBJS    := unsp2440.o flash.o  //因在unsp2440下我们将smdk2410.c改名为unsp2440.c

(5) #cp  include/configs/smdk2410.h  include/configs/unsp2440.h //建立2440头文件

(6) 修改u-boot根目录下的Makefile文件

查找到smdk2410_config的地方，在他下面按照smdk2410_config的格式建立unsp2440_config的编译选项，另外还要指定交叉编译器

smdk2410_config :unconfig          //2410编译选项格式 @$(MKCONFIG)  $(@:_config=)  arm  arm920t  smdk2410  samsung  s3c24x0 unsp2440_config :unconfig          //2440编译选项格式 @$(MKCONFIG)  $(@:_config=)  arm  arm920t  unsp2440  samsung  s3c24x0 CROSS_COMPILE ?=  arm-linux-   //指定交叉编译器为arm-linux-gcc *说明：arm    ：CPU的架构(ARCH) arm920t：CPU的类型 unsp2440 ：对应在board目录下建立新的开发板项目的目录 samsung：新开发板项目目录的上级目录，如直接在board下建立新的开发板项目的目录，则这里就为NULL s3c24x0：CPU型号 *注意：编译选项格式的第二行要用Tab键开始，否则编译会出错

(7) 测试编译新建的unsp2440开发板项目

#make unsp2440_config  //如果出现Configuring for unsp2440 board...则表示设置正确

#make //编译后在根目录下会出现u-boot.bin文件，则u-boot移植的第一步就算完成了

到此为止，u-boot对自己的unsp2440开发板还没有任何用处，以上的移植只是搭建了一个unsp2440开发板u-boot的框架，要使其功能实现，还要根据unsp2440开发板的具体资源情况来对u-boot源码进行修改。

步骤二：u-boot支持s3C2440 NOR启动

根据u-boot启动流程图的步骤来分析或者修改添加u-boot源码，使之适合unsp2440开发板（注：修改或添加的地方都用红色表示）。

(1) unsp2440开发板u-boot的stage1入口点分析

前面我们知道了程序的入口点是arch/arm/cpu/arm920t/start.S，那么我们就打开unsp2440开发板u-boot第一个要运行的程序arch/arm/arm920t/start.S（即u-boot的stage1部分），查找到_start的位置如下： 

.globl _start _start: b       start_code    //将程序的执行跳转到start_code处

从这个汇编代码可以看到程序又跳转到start_code处开始执行，那么再查找到start_code处的代码如下：

/*  * the actual start code  */ start_code: /*  * set the cpu to SVC32 mode  */ mrs r0, cpsr bic r0, r0, #0x1f orr r0, r0, #0xd3 msr cpsr, r0 /******dec by dengwei************/ /*bl coloured_LED_init*/ /*bl red_LED_on*/ //此处两行是对AT91RM9200DK开发板上的LED进行初始化的,作为测试使用，我们这里用不到，所以注释掉

(2) unsp2440开发板u-boot的stage1阶段的硬件设备初始化。

在include/configs/unsp2440.h头文件中添加CONFIG_S3C2440宏 

#vi include/configs/unsp2440.h

#define CONFIG_ARM920T 1 /* This is an ARM920T Core */ #define CONFIG_S3C24X0 1 /* in a SAMSUNG S3C24x0-type SoC */ #define CONFIG_S3C2410 1 /* specifically a SAMSUNG S3C2410 SoC */ #define CONFIG_SMDK2410 1 /* on a SAMSUNG SMDK2410 Board  */ #define CONFIG_S3C2440 1 /* specifically a SAMSUNG S3C2440 SoC */

(3) 在u-boot中添加对S3C2440一些寄存器的支持、添加中断禁止部分和时钟设置部分。

1）中断寄存器

由于2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的，所以这里就直接在2410的基础上再加上对2440的支持即可，代码如下：

  #vi arch/arm/cpu/arm920t/start.S

# if defined(CONFIG_S3C2410) ldr r1, =0x3ff ldr r0, =INTSUBMSK str r1, [r0] # endif /************add by dengwei**********/ //关闭子中断屏蔽寄存器 # if defined(CONFIG_S3C2440) ldr r1, =0x7ff ldr r0, =INTSUBMSK str r1, [r0] # endif

2）时钟管理：

/*******add by dengwei*************************************/ # if defined(CONFIG_S3C2440)      //添加s3c2440的时钟部分 #define MPLLCON   0x4C000004   //系统主频配置寄存器基地址 #define UPLLCON   0x4C000008   //USB时钟频率配置寄存器基地址 ldr  r0, =CLKDIVN          //设置分频系数FCLK:HCLKCLK = 1:4:8     mov  r1, #5     str  r1, [r0] ldr  r0, =MPLLCON   //设置系统主频为405MHz   ldr  r1, =0x7F021   str  r1, [r0] ldr  r0, =UPLLCON   //设置USB时钟频率为48MHz   ldr  r1, =0x38022   str  r1, [r0]     #endif #else /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */ /* default FCLK is 120 MHz ! */ ldr r0, =CLKDIVN mov r1, #3 str r1, [r0] #endif

以上方法是在汇编中直接改变系统的时钟频率，为了实现u-boot修改方便同时实现同时支持2410,2440启动，我们也可以把时钟的初始化放在一个C文件中，做更加复杂的操作，可以调用写好的C函数clock_init()进行初始化：

/时钟初始化 #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT     bl clock_init #endif

S3C2440在start.S中修改以上信息，只是修改了第一阶段的时钟，u-boot在第二阶段会重新初始化系统时钟，还要分别在board/samsung/unsp2440/unsp2440.c和arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代码，如下： 

因为2410跟2440的的时钟控制稍有不同，因此需要根据具体硬件选择不同的参数，打开board/samsung/unsp2440/unsp2440.c添加以下代码对2410和2440同时支持：

vi board/samsung/unsp2440/unsp2440.c

/* support both of S3C2410 and S3C2440, by dengwei */     extern const char *mtdparts_default;     if ((gpio->GSTATUS1 == 0x32410000) || (gpio->GSTATUS1 == 0x32410002))     {         /* arch number of SMDK2410-Board */         gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;     //2410  MTD分区表信息          //mtdparts_default = MTDPARTS_DEFAULT2410;        //2410启动引导参数          //setenv("bootargs", CONFIG_BOOTARGS2410);     }     else {         /* arch number of UNSP2440-Board */         gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_S3C2440;      /*2440MTD分区表信息*/          //mtdparts_default = MTDPARTS_DEFAULT2440;      //*2440启动引导参数          //setenv("bootargs", CONFIG_BOOTARGS2440);     }

#vi  board/samsung/unsp2440/unsp2440.c

//设置主频和USB时钟频率参数与start.S中的一致

#define FCLK_SPEED 2 #if FCLK_SPEED==0 /* Fout = 203MHz, Fin = 12MHz for Audio */ #define M_MDIV 0xC3 #define M_PDIV 0x4 #define M_SDIV 0x1 #elif FCLK_SPEED==1 /* Fout = 202.8MHz */ #define M_MDIV 0xA1 #define M_PDIV 0x3 #define M_SDIV 0x1 #elif FCLK_SPEED==2   //即默认HCLK等于405M #define M_MDIV 0x7f #define M_PDIV 0x2 #define M_SDIV 0x1 #endif #define USB_CLOCK 2  //USB默认为48M #if USB_CLOCK==0 #define U_M_MDIV 0xA1 #define U_M_PDIV 0x3 #define U_M_SDIV 0x1 #elif USB_CLOCK==1 #define U_M_MDIV 0x48 #define U_M_PDIV 0x3 #define U_M_SDIV 0x2 #elif USB_CLOCK==2 #define U_M_MDIV 0x38 #define U_M_PDIV 0x2 #define U_M_SDIV 0x2 #endif

#vi arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c 

//根据设置的分频系数FCLK:HCLK:CLK = 1:4:8修改获取时钟频率的函数

static ulong get_PLLCLK(int pllreg) { struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power(); ulong r, m, p, s; if (pllreg == MPLL) r = readl(&clk_power->MPLLCON); else if (pllreg == UPLL) r = readl(&clk_power->UPLLCON); else hang(); m = ((r & 0xFF000) >> 12) + 8; p = ((r & 0x003F0) >> 4) + 2; s = r & 0x3; /******add by dengwei**********/ #if defined(CONFIG_S3C2440) if(pllreg == MPLL) {    //参考S3C2440芯片手册上的公式：PLL=(2 * m * Fin)/(p * 2s) return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m * 2) / (p << s)); } #endif return (CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s); } /* return HCLK frequency */ ulong get_HCLK(void) { struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power(); /*******add by dengwei******/ #if defined(CONFIG_S3C2440)     return(get_FCLK()/4); #endif return (readl(&clk_power->CLKDIVN) & 2) ? get_FCLK() / 2 : get_FCLK(); }

好了！修改完毕，我们重新编译并将u-boot.bin使用H-JTAG下载到开发板的NOR FLASH中，观察是否会打印启动信息。下载 (56.66 KB)2010-5-24 15:53

步骤三：U-boot支持NAND启动

经过前两步我们的开发板已经支持了u-boot的NOR启动，在嵌入式开发中，由于nor FLASH的速度及容量上的原因，经常被NAND所替代，下面我们研究一下怎么从NAND上启动我们的u-boot

因为我们改过的代码需要在拷贝之前调用一段C程序，所以需要把对栈空间的初始化放在拷贝之前。

vi arch/arm/cpu/arm920t/start.S

/* Set up the stack*/ 从后面移到前面 stack_setup:     。。。。。。。 bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */ #ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT relocate:          /* relocate U-Boot to RAM     */ adr r0, _start         ldr r1, _TEXT_BASE cmp     r0, r1           /*根据启动代码的实际地址与链接地址判断是从RAM启动或者FLASH启动*/  beq     clear_bss        /*从ram启动则继续执行下面的内容*/ ldr r2, _armboot_start ldr r3, _bss_start sub r2, r3, r2 #if 1 bl  CopyCode2Ram  /*调用C语言函数，从FLASH中拷贝镜像，此函数会自动识别是NOR启动还是NAND启动，此函数的实现为boot_init.c，需放在board/Samsung/unsp_2440/目录下*/ #else                   /*原U-BOOT：从NOR启动*/ add r2, r0, r2 copy_loop: ldmia r0!, {r3-r10} stmia r1!, {r3-r10} cmp r0, r2 ble copy_loop #endif #endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */

 boot_init.c文件是我们后来增加的文件（已经提供），在u-boot启动的第一个阶段调用，第一阶段代码通过4k的SRAM运行，因此本函数必须链接到前4k的地址中，否则会调用不到此函数。

为此我们需做以下修改：

修改board/samsung/unsp2440/Makefile，在第28行左右的位置修改成以下形式

COBJS := unsp2440.o flash.o boot_init.o

这样就可以把我们编写的boot_init.c文件编译进去。

为了将boot_init.c链接到前4k代码中，我们还需修改以下文件：

arch/arm/cpu/arm920t/u-boot.lds  u-boot的链接文件

.text : { arch/arm/cpu/arm920t/start.o (.text) board/samsung/unsp2440/lowlevel_init.o(.text) board/samsung/unsp2440/boot_init.o(.text) *(.text) }

将lowlevel_init.S跟boot_init.c文件均链接到前4K SRAM中。

我们可以重新编译并下载到开发板中，将开发板调到NAND启动，观察能否启动起来。

由于板本问题，boot_init.c中有一些结构体定义与头文件不符合，所以修改头文个件，include\asm\arch\s3c24x0.h

将： struct s3c2410_nand {

u32 NFCONF;

u32 NFCMD;

u32 NFADDR;

u32 NFDATA;

u32 NFSTAT;

u32 NFECC;

};改成：

typedef struct s3c2410_nand {

u32 NFCONF;

u32 NFCMD;

u32 NFADDR;

u32 NFDATA;

u32 NFSTAT;

u32 NFECC;

}S3C2410_NAND;

将：

struct s3c24x0_clock_power {

u32 LOCKTIME;

u32 MPLLCON;

u32 UPLLCON;

u32 CLKCON;

u32 CLKSLOW;

u32 CLKDIVN;

};改成：

typedef struct s3c24x0_clock_power {

u32 LOCKTIME;

u32 MPLLCON;

u32 UPLLCON;

u32 CLKCON;

u32 CLKSLOW;

u32 CLKDIVN;

    u32 CAMDIVN;    /* for s3c2440, add by dengwei*/

}S3C24X0_CLOCK_POWER;

添加结构体：

typedef struct {

    u32   NFCONF;

    u32   NFCONT;

    u32   NFCMD;

    u32   NFADDR;

    u32   NFDATA;

    u32   NFMECCD0;

    u32   NFMECCD1;

    u32   NFSECCD;

    u32   NFSTAT;

    u32   NFESTAT0;

    u32   NFESTAT1;

    u32   NFMECC0;

    u32   NFMECC1;

    u32   NFSECC;

    u32   NFSBLK;

    u32   NFEBLK;

} /*__attribute__((__packed__))*/ S3C2440_NAND;

步骤四：U-boot支持NAND操作

在上一节中我们说过，通常在嵌入式bootloader中，有两种方式来引导启动内核：从Nor Flash启动和从Nand Flash启动，但不管是从Nor启动或者从Nand启动，进入第二阶段以后，两者的执行流程是相同的。

当u-boot的start.S运行到“_start_armboot: .word start_armboot”时，就会调用lib_arm/board.c中的start_armboot函数，至此u-boot正式进入第二阶段。

此时注意：以前较早的u-boot版本进入第二阶段后，对Nand Flash的支持有新旧两套代码，新代码在drivers/nand目录下，旧代码在drivers/nand_legacy目录下，CFG_NAND_LEGACY宏决定了使用哪套代码，如果定义了该宏就使用旧代码，否则使用新代码。

但是现在的u-boot-2010.6版本对 Nand的初始化、读写实现是基于最近的Linux内核的MTD架构，删除了以前传统的执行方法，使移植没有以前那样复杂了，实现Nand的操作和基本命令都直接在drivers/mtd/nand目录下。

下面我们结合代码来分析一下u-boot在第二阶段的执行流程。

1. lib_arm/board.c文件中的start_armboot函数调用了drivers/mtd/nand/nand.c文件中的nand_init函数，如下： #if defined(CONFIG_CMD_NAND)  //可以看到CONFIG_CMD_NAND宏决定了Nand的初始化  puts ("NAND: " ) ;  nand_init(); #endif 2.nand_init调用了同文件下的nand_init_chip函数； 3.nand_init_chip函数调用drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c文件下的board_nand_init函数，然后再调用drivers/mtd/nand/nand_base.c函数中的nand_scan函数； 4.nand_scan函数调用了同文件下的nand_scan_ident函数等

因为2440和2410对nand控制器的操作有很大的不同，所以s3c2410_nand.c下对nand操作的函数就是我们做移植需要实现的部分了，他与具体的Nand Flash硬件密切相关。为了区别于2410，这里我们就重新建立一个s3c2440_nand.c文件（以已提供），在这里面来实现对nand的操作，代码参见S3c2440_nand.c：

将s3c2440_nand.c放到/drivers/mtd/nand/下。

其次，在开发板配置文件include/configs/unsp2440.h文件中定义支持Nand操作的相关宏，如下：

/* Command line configuration. */ #define CONFIG_CMD_NAND #define CONFIG_NAND_S3C2440 1 #define CONFIG_CMDLINE_EDITING #ifdef CONFIG_CMDLINE_EDITING # undef CONFIG_AUTO_COMPLETE #else #define CONFIG_AUTO_COMPLETE #endif /* NAND flash settings */ #if defined(CONFIG_CMD_NAND) #define CONFIG_SYS_NAND_BASE            0x4E000000 //Nand配置寄存器基地址 #define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE     1  #define CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE   1  //#define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS       1  //注意：我们这里是64M的Nand Flash，所以不用，如果是128M的大块Nand Flash，则需加上 #endif

然后，在drivers/mtd/nand/Makefile文件中添加s3c2440_nand.c的编译项，如下（我是添加在36行了。）

# gedit drivers/mtd/nand/Makefile COBJS- y + = s3c2440_nand.o COBJS- $ ( CONFIG_NAND_S3C2440) + = s3c2440_nand. o

重新编译，将u-boot烧入NAND FLASH，并敲入help，可以看到有关NAND FLASH操作的命令已经可以使用。

在启动过程中，我们可以看到一个警告信息：“*** Warning - bad CRC or NAND, using default environment”，这是因为我们还没有将u-boot的环境变量保存nand中的缘故，添加下面代码到include/configs/ unsp2440.h文件，那现在我们就用u-boot的saveenv命令将环境变量保存在NAND FLASH中，如下：（我是添加到了最后面200行左右）

#ifdef CONFIG_CMD_NAND #define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND  1 #define CONFIG_ENV_OFFSET   0x30000 //将环境变量保存到nand中的0x30000位置     //注意这个地址不要跟bootloader等其它分区冲突 #define CONFIG_ENV_SIZE      0x10000 /* Total Size of Environment Sector */ #else #define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 1 //将环境变量存入norflash中 #define CONFIG_ENV_SIZE   0x10000 /* Total Size of Environment Sector */ #endif 将最下面两行注释掉： //#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 1 //#define CONFIG_ENV_SIZE 0x10000 /* Total Size of Environment Sector */

重新编译下载上述警告消失，我们可以使用saveenv将环境变量的值存入NAND FLASH中。

为了测试NAND驱动移植是否成功，我们使用loady命令配合nand命令完成相关测试。

修改include/configs/unsp2440.h中

#define CONFIG_SYS_PROMPT "unsp2440 # " /* Monitor Command Prompt */

重新编译生成u-boot

输入命令：

#loady 0x33000000       //采用ymodem协议从串口下载u-boot镜像到0x33000000中

#nand erase 0x0 0x30000  //擦除0x0到0x30000的FLASH地址

#nand write 0x33000000 0x0 0x30000 

//将0x33000000中数据烧进NAND的0x0到0x30000中

重启开发板，观察提示符由smdk2410变为 unsp2440#,说明我们对NAND FLASH驱动的修改成功了。

#从NAND FLASH中启动方法，而不是boot

#nand read 0x33000000 0x50000 0x300000

# bootm 0x33000000

步骤五：U-boot支持TFTP、nfs网络下载

前面我们实现了使用串口下载并更新系统的功能，但是嵌入式系统的内核跟根文件系统都比较大，使用串口下载速度太慢，u-boot提供了通过TFTP、nfs等网络下载的功能支持，本节我们完成此项功能的移植与修改。

1) u-boot默认支持的是cs8900网卡，我们的开发板使用的是DM9000网卡，所以要做相应的修改。

首先要修改include/configs/unsp2440.h中的相关代码：

#define CONFIG_NET_MULTI //#define CONFIG_CS8900     /* we have a CS8900 on-board */ //#define CONFIG_CS8900_BASE 0x19000300 //#define CONFIG_CS8900_BUS16 /* the Linux driver does accesses as shorts */ //屏蔽掉与cs8900有关的宏定义 #define CONFIG_DRIVER_DM9000    1  #define CONFIG_DM9000_NO_SROM   1 #define CONFIG_DM9000_BASE   0x18000300  //网卡片选地址 //网卡地址的选择：S3C2440片外寻址分成8个BLANK，每个BLANK的大小为128M， //我们的开发板的网卡接在了BLANK3上，因此地址等于:128M*3*1024*1024=0x18000000，由于DM9000网卡本身的特性，IO地址需要从0x18000300开始，数据地址需要从0x18000304开始。 #define DM9000_IO               0x18000300 #define DM9000_DATA            (0x18000300 + 4)   //网卡数据地址 #define CONFIG_DM9000_USE_16BIT 1

2) 使用TFTP、NFS等服务必须配置相应的IP地址、网关等信息，我们同样需要修改include/congifs/unsp2440.h文件相应内容：（我添加到了132行）

//给u-boot加上ping命令，用来测试网络通不通 #define CONFIG_CMD_PING / /恢复被注释掉的网卡MAC地址和修改你合适的开发板IP地址 #define CONFIG_ETHADDR   08:00:3e:26:0a:5b  //开发板MAC地址 #define CONFIG_NETMASK   255.255.255.0 #define CONFIG_IPADDR    192.168.1.105       //开发板IP地址 #define CONFIG_SERVERIP  192.168.1.103      //Linux主机IP地址

下面需要修改u-boot的源码以完成对unsp2440的支持：

3) 首先要修改dm9000网卡的总线宽度：board/samsung/unsp2440/lowlevel_init.S

将56行左右的

#define B3_BWSCON (DW16 + WAIT + UBLB)修改为： #define B3_BWSCON (DW16)

4) 添加板载DM9000网卡初始化代码，如下：

#gedit board/samsung/unsp2440/unsp2440.c

#ifdef CONFIG_CMD_NET int board_eth_init(bd_t *bis) { int rc = 0; #ifdef CONFIG_CS8900      rc = cs8900_initialize(0, CONFIG_CS8900_BASE); #endif #ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000      rc = dm9000_initialize(bis); #endif return rc; }

5) gedit drivers/net/dm9000x.c

修改MD9000网卡驱动代码dm9000_init这个函数，如下：

#if 0 i = 0; while (!(phy_read(1) & 0x20))  { udelay(1000); i++; if (i == 10000)  { printf("could not establish link\n"); return 0; } } #endif

修改dm9000x.c dm9000_halt这个函数

static void dm9000_halt(struct eth_device *netdev) { // DM9000_DBG("%s\n", __func__); /* RESET devie */ // phy_write(0, 0x8000); /* PHY RESET */ // DM9000_iow(DM9000_GPR, 0x01); /* Power-Down PHY */ // DM9000_iow(DM9000_IMR, 0x80); /* Disable all interrupt */ // DM9000_iow(DM9000_RCR, 0x00); /* Disable RX */ }

 

重新编译下载，连接网线，使用ping命令ping一下主机;

#ping 192.168.220.103

dm9000 i/o: 0x18000300, id: 0x90000a46  DM9000: running in 16 bit mode MAC: 08:31:22:22:02:51 operating at 100M full duplex mode Using dm9000 device host 192.168.220.103 is alive

代表网络连接正确，为了验证TFTP是否可以使用，我们使用tftp更新u-boot.bin

首先在PC机上开启一个TFTP服务器，这里我们选取tftpd32.exe这款小软件作为TFTP服务器，首先双击打开此软件，显示以下界面，将要下载的文件u-boot.bin文件拷到与tftpd32.exe同一个目录下。

打开开发板终端：

#tftp 0x33000000 172.20.223.63:u-boot.bin tftp:采用tftp协议 0x33000000:下载到内存的地址 172.20.223.63:服务器的地址，这里如果不填默认是： #define CONFIG_SERVERIP  192.168.1.103      //此宏所定义的地址

终端中有如下显示：

dm9000 i/o: 0x18000300, id: 0x90000a46  DM9000: running in 16 bit mode MAC: 08:31:22:22:02:51 operating at 100M full duplex mode Using dm9000 device TFTP from server 172.20.223.63; our IP address is 172.20.223.22 Filename 'u-boot.bin'. Load address: 0x33000000 Loading: T ########## done Bytes transferred = 144644 (23504 hex)

表示下载成功。

步骤六：U-boot支持TFTP下载启动linux内核、根文件系统

Linux内核的下载过程跟上节下载u-boot.bin基本一致，但是启动linux需要一些其他知识，下面我们来分析一下。

1) 首先是准备uzImage镜像

u-boot采用的linux镜像与我们使用make zImage编译出的镜像稍有不同，u-boot采用uzImage格式的镜像，uzImage是由zImage + 0x40字节的文件头组成。

经过编译后的u-boot在根目录下的tools目录中，会有个叫做mkimage的工具，他可以给zImage添加一个header，也就是说使得通常我们编译的内核zImage添加一个数据头信息部分。

使用: 中括号括起来的是可选的 mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image 选项： -A：set architecture to 'arch'        //用于指定CPU类型，比如ARM -O：set operating system to 'os'     //用于指定操作系统，比如Linux -T：set image type to 'type'          //用于指定image类型，比如Kernel  -C：set compression type 'comp'    //指定压缩类型  -a：set load address to 'addr' (hex) //指定image的载入地址  -e：set entry point to 'ep' (hex)     //内核的入口地址，一般为image的载入地址+0x40（信息头的大小）  -n：set image name to 'name'         //image在头结构中的命名  -d：use image data from 'datafile'   //无头信息的image文件名  -x：set XIP (execute in place)       //设置执行位置

先将u-boot下的tools中的mkimage复制到主机的/usr/local/bin目录下，这样就可以在主机的任何目录下使用该工具了。

cp tools/mkimage /usr/local/bin/ 

现在我们进入kernel生成目录(一般是arch/arm/boot目录)，然后执行如下命令，就会在该目录下生成一个uImage.img的镜像文件，把他复制到tftp目录下，这就是我们所说的uImage

mkimage  -n 'linux-2.6.34'  -A arm  -O linux  -T kernel  -C none  -a 0x30008000  -e 0x30008000  -d zImage  uImage.img

2) linux内核启动参数

前一节我们已经得到了u-boot所需要的linux镜像，下面我们设置linux启动所需要的参数，首先u-boot中机器号（match type）与内核必须统一，linux内核中的机器号为：

在kernel的arch/arm/tools/mach-types文件中针对不同的CPU定义了非常多的MACH_TYPE，我们找到379行左右：

s3c2440 ARCH_S3C2440 S3C2440 362

同时arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c文件中smdk2440_machine_init函数

MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440")

决定了当前内核的match type是362.

下面我们修改u-boot中的match-types与之匹配

在u-boot的arch/arm/include/asm-arm/mach-types.h文件中针对不同的CPU定义了非常多的MACH_TYPE,可以找到下面这个定义：

#define MACH_TYPE_S3C2440              362

我们增加以下定义：

#define MACH_TYPE_UNSP2440            362

修改 board/samsung/unsp2440/unsp2440.c文件中board_init函数

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410; 为： gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_UNSP2440;

重新编译，我们就能得到支持我们开发板内核的u-boot了。

3) 下载uzImage镜像：

下载linux内核到NAND FLASH中的具体地址，由内核中的FLASH分区表决定：

在linux源码中arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c文件中可找到以下信息：

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] =  { [0] = { .name = "bootloader",  .offset = 0,      //boorloade分区起始地址 .size = 0x30000,    //bootloader分区的大小 },                     //bootloader分区与kernel分区之间0x30000---0x50000的地址用作存放linux参数分区 //这个地址范围要与前面我们移植NAND驱动时定义的CONFIG_ENV_OFFSET保持统一 [1] = { .name = "kernel", .offset = 0x50000,   //kernel分区起始地址 .size = 0x300000,   //kernel分区的大小 }, [2] = { .name = "root",   .offset = 0x350000,  //root分区起始地址 .size = 0x3cac000,   //root分区起始地址 }, };

下面我们使用命令行更新并下载内核：

#tftp  0x33000000  172.20.223.63:uImage.img #nand  erase  0x50000  0x300000 //注意这两个数据的大小一定要跟上述表中的 kernel分区保持一致 #nand  write  0x33000000  0x50000  0x300000  //将0x33000000中数据写入NAND FLASH中 启动内核： #从ram中启动kernel #bootm 0x33000000 #从NAND FLASH中启动 #nand read 0x33000000 0x50000 0x300000 # bootm 0x33000000 #u-boot提供了另一个命令用来启动内核 #nboot 0x33000000 0 0x50000   //nboot代表从nand中启动内核，0x33000000表示内核拷贝的地址，0 代表第一块FLASH，0x50000代表kernel镜像的起始位置，不用指定大小，这个命令会自动判断内核镜像的大小 # bootm 0x33000000

如果没有问题的话，在终端中可以看到内核启动信息。

4）下载linux根文件系统

Linux根文件系统有各种各样的格式，有基于norFLASH的jffs2，基于NAND的cramfs与yaffs，基于网络的nfs等。

a) 这里首先我们先使用nfs根文件系统来启动我们的系统。

需要修改u-boot传递给linux 内核的启动参数，我们可以修改include/configs/unsp2440.h文件中的宏：

#define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd  root=/dev/nfs nfsroot=/home/dengwei/linux_system/root_src/rootfs_test/,rsize=1024,wsize=1024 ip=172.20.223.118:172.20.223.151:172.20.223.254:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0"

或者直接在终端下通过命令行完成：

setenv bootargs noinitrd  root=/dev/nfs nfsroot=/home/dengwei/linux_system/root_src/rootfs_test/,rsize=1024,wsize=1024 ip=172.20.223.118:172.20.223.151:172.20.223.254:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0

b) 下面我们启动NAND FLASH中的根文件系统

NAND FLASH中常用两种格式的根文件系统：cramfs、yaffs

cramfs是压缩的只读根文件系统，u-boot直接支持

yaffs/yaffs2是未压缩的可读可写的文件系统，u-boot需要修改之后才能支持。

这里我们先烧写cramfs格式的根文件系统，下节再修改、移植支持yaffs格式根文件系统的u-boot。

cramfs格式的根文件系统制作请参考其它相关文章，假设我们现在已经有了此格式的根文件系统，并且名字为：rootfs.cramfs。

##tftp  0x33000000  172.20.223.63:rootfs.cramfs

#nand  erase  0x350000  0x3cac000

//注意这两个数据的大小一定要跟上述表中的 root分区保持一致

#nand  write  0x33000000  0x350000  0x3cac000

//将0x33000000中数据写入NAND FLASH中

启动内核，如果顺利的话可以观察到我们的根文件系统也顺利的启动起来了。 

步骤七：U-boot支持yaffs格式的文件下载

前面我们已经移植、修改好了基于cramfs格式的根文件系统，本节我们来修改u-boot的源码，使之支持yaffs格式的根文件系统。

cramfs与yaffs文件系统的区别：

  通常一个Nnad Flash存储设备由若干块组成，1个块由若干页组成。

一般128MB以下容量的Nand Flash芯片，一页大小为528B，被依次分为2个256B的主数据区和16B的额外空间；128MB以上容量的Nand Flash芯片，一页大小通常为2KB。

由于Nand Flash出现位反转的概率较大，一般在读写时需要使用ECC进行错误检验和恢复。

    Yaffs/yaffs2文件系统的设计充分考虑到Nand Flash以页为存取单位等的特点，将文件组织成固定大小的段(Chunk)。以528B的页为例，Yaffs/yaffs2文件系统使用前512B存储数据和16B的额外空间存放数据的ECC和文件系统的组织信息等(称为OOB数据)。通过OOB数据，不但能实现错误检测和坏块处理，同时还可以避免加载时对整个存储介质的扫描，加快了文件系统的加载速度。以下是Yaffs/yaffs2文件系统页的结构说明：

Yaffs页结构说明 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =   字节                   用途 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =  0 - 511                存储数据(分为两个半部) 512 - 515               系统信息  516                  数据状态字 517                  块状态字 518 - 519               系统信息 520 - 522               后半部256字节的ECC 523 - 524               系统信息 525 - 527               前半部256字节的ECC = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

好了，在了解Nand Flash组成和Yaffs/yaffs2文件系统结构后，我们再回到u-boot中。目前，在u-boot中已经有对Cramfs、Jffs2等文件系 统的读写支持，但与带有数据校验等功能的OOB区的Yaffs/Yaffs2文件系统相比，他们是将所有文件数据简单的以线性表形式组织的。所以，我们只要在此基础上通过修改u-boot的Nand Flash读写命令，增加处理00B区域数据的功能，即可以实现对Yaffs/Yaffs2文件系统的读写支持。

我们需要按照以下步骤修改：

1) 在include/configs/unsp2440.h中添加yaffs2烧写宏定义

#define CONFIG_MTD_NAND_YAFFS   1    //定义一个管理对Yaffs2支持的宏

2) 增加yaffs烧写命令：

#vi common/cmd_nand.c   //在U_BOOT_CMD中添加

U_BOOT_CMD(nand, CONFIG_SYS_MAXARGS, 1, do_nand, "NAND sub-system", "info - show available NAND devices\n" "nand device [dev] - show or set current device\n" "nand read - addr off|partition size\n" "nand write - addr off|partition size\n" "    read/write 'size' bytes starting at offset 'off'\n" "    to/from memory address 'addr', skipping bad blocks.\n" #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS)       "nand_write[.yaffs2] -addr of | partition size - write 'size' byte yaffs image\n"      "starting at offset off'from memory address addr'(.yaffs2 for 2048+64 NAND)\n"     #endif "nand erase [clean] [off size] - erase 'size' bytes from\n" "offset 'off' (entire device if not specified)\n" 。。。。 #endif );

3) 在该文件中对nand操作的do_nand函数中添加yaffs2对nand的操作，如下（P365左右）

if (strncmp(cmd, "read", 4) == 0 || strncmp(cmd, "write", 5) == 0) { int read; if (argc < 4) goto usage; addr = (ulong)simple_strtoul(argv[2], NULL, 16); read = strncmp(cmd, "read", 4) == 0; /* 1 = read, 0 = write */ printf("\nNAND %s: ", read ? "read" : "write"); if (arg_off_size(argc - 3, argv + 3, nand, &off, &size) != 0) return 1; s = strchr(cmd, '.'); if (!s || !strcmp(s, ".jffs2") ||!strcmp(s, ".e") || !strcmp(s, ".i"))  { if (read) ret = nand_read_skip_bad(nand, off, &size, (u_char *)addr); else ret = nand_write_skip_bad(nand, off, &size, (u_char *)addr); }      #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS)          else if(s!=NULL & (!strcmp(s,".yaffs2")))          {           nand->rw_oob = 1; nand->skipfirstblk = 1;  //写入yaffs，不支持读入           ret = nand_write_skip_bad(nand,off,&size,(u_char *)addr);           nand->skipfirstblk = 0;           nand->rw_oob = 0;  } #endif       else if (!strcmp(s, ".oob"))        。。。。

4) 在include/linux/mtd/mtd.h头文件的mtd_info结构体中添加上面用到rw_oob和skipfirstblk数据成员，如下：

struct mtd_info  { u_char type; u_int32_t flags; uint64_t size;  /* Total size of the MTD */ #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS)     u_char rw_oob;     u_char skipfirstblk; #endif 。。。。 }

5) 在nand_write_skip_bad函数中添加对Nand OOB的相关操作，如下：

#gedit drivers/mtd/nand/nand_util.c     //在nand_write_skip_bad函数中添加

int nand_write_skip_bad(nand_info_t *nand, loff_t offset, size_t *length,u_char *buffer) { int rval; size_t left_to_write = *length; size_t len_incl_bad; u_char *p_buffer = buffer; #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS) //addr yaffs2 file system support     if(nand->rw_oob == 1)     {         size_t oobsize = nand->oobsize;    //定义oobsize的大小         size_t datasize = nand->writesize;//可用的数据的大小         int datapages = 0; //长度不是528整数倍，认为数据出错。文件大小必须要是（512+16）的整数倍         if(((*length)%(nand->oobsize + nand->writesize))!=0)         {             printf("Attempt to write error length data!\n");             return -EINVAL;         }         datapages = *length/(datasize + oobsize);         *length = datapages * datasize;         left_to_write = *length; } #endif /* Reject writes, which are not page aligned */ if ((offset & (nand->writesize - 1)) != 0 ||     (*length & (nand->writesize - 1)) != 0) { printf ("Attempt to write non page aligned data\n"); return -EINVAL; } len_incl_bad = get_len_incl_bad (nand, offset, *length); if ((offset + len_incl_bad) > nand->size)  { printf ("Attempt to write outside the flash area\n"); return -EINVAL; } if (len_incl_bad == *length) { rval = nand_write (nand, offset, length, buffer); if (rval != 0) printf ("NAND write to offset %llx failed %d\n", offset, rval); return rval; } #if !defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS) if(len_ind_bad == *length) {     rval = nand_write(nand,offset,length,buffer);     if(rval!=0)         printf("NAND write to offset %llx failed %d\n",offset,rval);     return rval;  } #endif while (left_to_write > 0) { size_t block_offset = offset & (nand->erasesize - 1); size_t write_size; WATCHDOG_RESET (); if (nand_block_isbad (nand, offset & ~(nand->erasesize - 1))) { printf ("Skip bad block 0x%08llx\n", offset & ~(nand->erasesize - 1)); offset += nand->erasesize - block_offset; continue; } #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS) if(nand->skipfirstblk==1) {      nand->skipfirstblk =0;      printf("skip first good block %llx\n",offset &~(nand->erasesize-1));        offset += nand->erasesize - block_offset;      continue; } #endif if (left_to_write < (nand->erasesize - block_offset)) write_size = left_to_write; else write_size = nand->erasesize - block_offset; rval = nand_write (nand, offset, &write_size, p_buffer); if (rval != 0)  { printf ("NAND write to offset %llx failed %d\n", offset, rval); *length -= left_to_write; return rval; } left_to_write -= write_size; offset        += write_size; //p_buffer      += write_size; #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS)     if(nand->rw_oob ==1)     {         p_buffer +=write_size+(write_size/nand->writesize*nand->oobsize);      }     else     {      p_buffer +=write_size;     } #else          p_buffer += write_size; #endif } return 0; }

6) 在nand_write_skip_bad函数中我们看到又对nand_write函数进行了访问，在nand_base.c所以这一步是到nand_write函数中添加对yaffs2的支持，如下

static int nand_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,size_t *retlen, const uint8_t *buf) { struct nand_chip *chip = mtd->priv; int ret; #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS)  int oldopsmode = 0;     if(mtd->rw_oob==1)     {         int i=0;         int datapages = 0;         size_t oobsize = mtd->oobsize;//定义oobsize的大小         size_t datasize = mtd->writesize;//定义正常的数据区的大小         uint8_t oobtemp[oobsize];         datapages = len /(datasize); //传进来的len是没有包括oob的数据长度         for(i=0;i<(datapages);i++)         {             memcpy((void *)oobtemp,(void *)(buf + datasize *(i + 1)),oobsize);             memmove((void *)(buf + datasize *(i+1)),(void *)(buf + datasize *(i+1) + oobsize),(datapages -(i+1))*(datasize) + (datapages -1) *oobsize);             memcpy((void *)(buf +(datapages) *(datasize + oobsize) -oobsize),(void *)(oobtemp),oobsize); } } #endif if ((to + len) > mtd->size) return -EINVAL; if (!len) return 0; nand_get_device(chip, mtd, FL_WRITING); chip->ops.len = len; chip->ops.datbuf = (uint8_t *)buf; #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS)     if(mtd->rw_oob!=1)     {         chip->ops.oobbuf = NULL;     }     else     {         chip->ops.oobbuf = (uint8_t *)(buf+len);  //将oob缓存的指针指向buf的后段，即oob数据区的起始地址。         chip->ops.ooblen = mtd->oobsize;             oldopsmode = chip->ops.mode;         chip->ops.mode = MTD_OOB_RAW; //将写入模式改为直接书写oob区，即写入数据时，不进行ECC校验的计算和写入。 //（yaffs映像的oob数据中，本身就带有ECC校验）     } #else     chip->ops.oobbuf = NULL; #endif //chip->ops.oobbuf = NULL; ret = nand_do_write_ops(mtd, to, &chip->ops); *retlen = chip->ops.retlen; nand_release_device(mtd); #if defined(CONFIG_MTD_NAND_YAFFS) //add yaffs2 file system support     chip->ops.mode = oldopsmode; #endif return ret; }

OK，对yaffs2支持的代码已修改完毕，重新编译u-boot并下载到nand中，启动开发板，在u-boot的命令行输入:nand help查看nand的命令，可以看到多了一个nand write[.yaffs2]的命令，这个就是用来下载yaffs2文件系统到nand中的命令了。

7) 使用nand write[.yaffs2]命令把事前制作好的yaffs2文件系统下载到Nand Flash中

#tftp 0x33000000 172.20.223.63:rootfs.yaffs  //用tftp将yaffs2文件系统下载到内存的0x33000000位置 #nand erase 0x350000 0x3cac000  //擦除Nand的文件系统分区 #nand write.yaffs2 0x30000000 0x250000 0x658170  //将内存中的yaffs2文件系统写入Nand的文件系统分区，注意这里的0x658170是yaffs2文件系统的实际大小，且必须能被528整除才可以