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一、移植環境

主機：VMWare--Fedora 9
開發板：Mini2440--64MB Nand,Kernel:2.6.30.4
編譯器：arm-linux-gcc-4.3.2.tgz
u-boot：u-boot-2009.08.tar.bz2

二、移植步驟

5）準備進入u-boot的第二階段（在u-boot中添加對我們開發板上Nand Flash的支持）。
目前u-boot中還沒有對2440上Nand Flash的支持，也就是說要想u-boot從Nand Flash上啟動得自己去實現了。

首先，在include/configs/my2440.h頭文件中定義Nand要用到的宏和寄存器，如下：

#gedit include/configs/my2440.h //在文件末尾加入以下Nand Flash相關定義

/*
* Nand flash register and envionment variables
*/
#define CONFIG_S3C2440_NAND_BOOT 1

#define NAND_CTL_BASE  0x4E000000  //Nand Flash配置寄存器基地址，查2440手冊可得知

#define STACK_BASE  0x33F00000     //定義堆棧的地址
#define STACK_SIZE  0x8000         //堆棧的長度大小

#define oNFCONF  0x00 //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，還是配置寄存器的基地址
#define oNFCONT  0x04 //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，可得到控制寄存器的基地址(0x4E000004)

#define oNFADDR  0x0c //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，可得到地址寄存器的基地址(0x4E00000c)
#define oNFDATA  0x10 //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，可得到數據寄存器的基地址(0x4E000010)
#define oNFCMD   0x08 //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，可得到指令寄存器的基地址(0x4E000008)
#define oNFSTAT  0x20 //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，可得到狀態寄存器的基地址(0x4E000020)

#define oNFECC 0x2c //相對Nand配置寄存器基地址的偏移量，可得到ECC寄存器的基地址(0x4E00002c)

其次，修改cpu/arm920t/start.S這個文件，使u-boot從Nand Flash啟動，在上一節中提過，u-boot默認是從Nor Flash啟動的。修改部分如下：

#gedit cpu/arm920t/start.S

//注意：在上一篇Nor Flash啟動中，我們為了把u-boot用supervivi下載到內存中運行而屏蔽掉這段有關CPU初始化的代碼。而現在我們要把u-boot下載到Nand Flash中，從Nand Flash啟動，所以現在要恢復這段代碼。

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
bl cpu_init_crit
#endif

#if 0 //屏蔽掉u-boot中的從Nor Flash啟動部分
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
relocate:               /* relocate U-Boot to RAM */
    adr r0, _start      /* r0 <- current position of code */
    ldr r1, _TEXT_BASE  /* test if we run from flash or RAM */
    cmp r0, r1          /* don't reloc during debug */
    beq stack_setup

    ldr r2, _armboot_start
    ldr r3, _bss_start
    sub r2, r3, r2      /* r2 <- size of armboot */
    add r2, r0, r2      /* r2 <- source end address */

copy_loop:
    ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */
    stmia r1!, {r3-r10} /* copy to   target address [r1] */
    cmp r0, r2          /* until source end addreee [r2] */
    ble copy_loop
#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */
#endif

//下面添加2440中u-boot從Nand Flash啟動

#ifdef CONFIG_S3C2440_NAND_BOOT
    mov r1, #NAND_CTL_BASE   //復位Nand Flash
    ldr r2, =( (7<<12)|(7<<8)|(7<<4)|(0<<0) )
    str r2, [r1, #oNFCONF]   //設置配置寄存器的初始值，參考s3c2440手冊
    ldr r2, [r1, #oNFCONF]

    ldr r2, =( (1<<4)|(0<<1)|(1<<0) )
    str r2, [r1, #oNFCONT]   //設置控制寄存器
    ldr r2, [r1, #oNFCONT]

    ldr r2, =(0x6)           //RnB Clear
    str r2, [r1, #oNFSTAT]
    ldr r2, [r1, #oNFSTAT]
    mov r2, #0xff            //復位command
    strb r2, [r1, #oNFCMD]

    mov r3, #0               //等待
nand1:
    add r3, r3, #0x1
    cmp r3, #0xa
    blt nand1

nand2:
    ldr r2, [r1, #oNFSTAT]   //等待就緒
    tst r2, #0x4
    beq nand2

    ldr r2, [r1, #oNFCONT]
    orr r2, r2, #0x2         //取消片選
    str r2, [r1, #oNFCONT]

    //get read to call C functions (for nand_read())
    ldr sp, DW_STACK_START   //為C代碼準備堆棧,DW_STACK_START定義在下面
    mov fp, #0

    //copy U-Boot to RAM
    ldr r0, =TEXT_BASE//傳遞給C代碼的第一個參數：u-boot在RAM中的起始地址
    mov r1, #0x0      //傳遞給C代碼的第二個參數：Nand Flash的起始地址
    mov r2, #0x30000  //傳遞給C代碼的第三個參數：u-boot的長度大小(128k)
    bl nand_read_ll   //此處調用C代碼中讀Nand的函數，現在還沒有要自己編寫實現
    tst r0, #0x0
    beq ok_nand_read

bad_nand_read:
loop2: b loop2 //infinite loop

ok_nand_read:
    //檢查搬移后的數據，如果前4k完全相同，表示搬移成功
    mov r0, #0
    ldr r1, =TEXT_BASE
    mov r2, #0x400           //4 bytes * 1024 = 4K-bytes
go_next:
    ldr r3, [r0], #4
    ldr r4, [r1], #4
    teq r3, r4
    bne notmatch
    subs r2, r2, #4
    beq stack_setup
    bne go_next

notmatch:
loop3: b loop3 //infinite loop

#endif //CONFIG_S3C2440_NAND_BOOT

_start_armboot: .word start_armboot //在這一句的下面加上DW_STACK_START的定義

.align 2
DW_STACK_START: .word STACK_BASE+STACK_SIZE-4

再次，在board/samsung/my2440/目錄下新建一個nand_read.c文件，在該文件中來實現上面匯編中要調用的nand_read_ll函數，代碼如下：

然后，在board/samsung/my2440/Makefile中添加nand_read.c的編譯選項，使他編譯到u-boot中，如下：

COBJS := my2440.o flash.o nand_read.o

還有一個重要的地方要修改，在cpu/arm920t/u-boot.lds中，這個u-boot啟動連接腳本文件決定了u-boot運行的入口地址，以及各個段的存儲位置，這也是鏈接定位的作用。添加下面兩行代碼的主要目的是防止編譯器把我們自己添加的用于nandboot的子函數放到4K之后，否則是無法啟動的。如下：

.text :
{
    cpu/arm920t/start.o    (.text)
    board/samsung/my2440/lowlevel_init.o (.text)
    board/samsung/my2440/nand_read.o (.text)
    *(.text)
}

最后編譯u-boot，生成u-boot.bin文件。然后先將mini2440開發板調到Nor啟動檔，利用supervivi的a命令將u-boot.bin下載到開發板的Nand Flash中，再把開發板調到Nand啟動檔，打開電源就從Nand Flash啟動了，啟動結果圖如下：

從上面的運行圖看，顯然現在的Nand還不能做任何事情，而且也沒有顯示有關Nand的任何信息，所以只能說明上面的這些步驟只是完成了Nand移植的Stage1部分。下面我們來添加我們開發板上的Nand Flash(K9F1208U0C)的Stage2部分的有關操作支持。

6）現在進入u-boot的第二階段（添加Nand Flash(K9F1208U0C)的有關操作支持）。
在上一節中我們說過，通常在嵌入式 bootloader中，有兩種方式來引導啟動內核：從Nor Flash啟動和從Nand Flash啟動，但不管是從Nor啟動或者從Nand啟動，進入第二階段以后，兩者的執行流程是相同的。

當u-boot的start.S運行到“_start_armboot: .word start_armboot”時，就會調用lib_arm/board.c中的start_armboot函數，至此u-boot正式進入第二階段。此時注意：以前較早的u-boot版本進入第二階段后，對Nand Flash的支持有新舊兩套代碼，新代碼在drivers/nand目錄下，舊代碼在drivers/nand_legacy目錄下，CFG_NAND_LEGACY宏決定了使用哪套代碼，如果定義了該宏就使用舊代碼，否則使用新代碼。但是現在的u-boot-2009.08版本對Nand的初始化、讀寫實現是基于最近的Linux內核的MTD架構，刪除了以前傳統的執行方法，使移植沒有以前那樣復雜了，實現Nand的操作和基本命令都直接在drivers/mtd/nand目錄下(在doc/README.nand中講得很清楚)。下面我們結合代碼來分析一下u-boot在第二階段的執行流程：

因為2440和2410對nand控制器的操作有很大的不同，所以s3c2410_nand.c下對nand操作的函數就是我們做移植需要實現的部分了，他與具體的Nand Flash硬件密切相關。為了區別與2410，這里我們就重新建立一個s3c2440_nand.c文件，在這里面來實現對nand的操作，代碼如下：

最后，重新編譯u-boot并使用supervivi的a命令下載到Nand Flash中，把開發板調到Nand檔從Nand啟動，啟動結果圖如下：

從上圖可以看出，現在u-boot已經對我們開發板上64M的Nand Flash完全支持了。Nand相關的基本命令也都可以正常使用了。

補充內容：

從以上的啟動信息看，有一個警告信息“*** Warning - bad CRC or NAND, using default environment”，我們知道，這是因為我們還沒有將u-boot的環境變量保存nand中的緣故，那現在我們就用u-boot的saveenv命令來保存環境變量，如下：

從上圖可以看到保存環境變量并沒有成功，而且從信息看他將把環境變量保存到Flash中，顯然這不正確，我們是要保存到Nand中。原來，u-boot在默認的情況下把環境變量都是保存到Nor Flash中的，所以我們要修改代碼，讓他保存到Nand中，如下：

#gedit include/configs/my2440.h

//注釋掉環境變量保存到Flash的宏(注意：如果你要使用上一篇中的從Nor啟動的saveenv命令，則要恢復這些Flash宏定義)

//#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 1
//#define CONFIG_ENV_SIZE 0x10000 /* Total Size of Environment Sector */

//添加環境變量保存到Nand的宏(注意：如果你要使用上一篇中的從Nor啟動的saveenv命令，則不要這些Nand宏定義)

#define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND 1
#define CONFIG_ENV_OFFSET 0x30000 //將環境變量保存到nand中的0x30000位置
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x10000 /* Total Size of Environment Sector */

重新編譯u-boot，下載到nand中，啟動開發板再來保存環境變量，如下：

可以看到，現在成功保存到Nand中了，為了驗證，我們重新啟動開發板，那條警告信息現在沒有了，如下：

#gedit drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c //新建s3c2440_nand.c文件

#include

#if 0
#define DEBUGN printf
#else
#define DEBUGN(x, args ...) {}
#endif

#include
#include
#include

#define __REGb(x) (*(volatile unsigned char *)(x))
#define __REGi(x) (*(volatile unsigned int *)(x))

#define NF_BASE 0x4e000000             //Nand配置寄存器基地址
#define NFCONF   __REGi(NF_BASE + 0x0)  //偏移后還是得到配置寄存器基地址
#define NFCONT   __REGi(NF_BASE + 0x4)  //偏移后得到Nand控制寄存器基地址
#define NFCMD    __REGb(NF_BASE + 0x8)  //偏移后得到Nand指令寄存器基地址
#define NFADDR   __REGb(NF_BASE + 0xc)  //偏移后得到Nand地址寄存器基地址
#define NFDATA   __REGb(NF_BASE + 0x10) //偏移后得到Nand數據寄存器基地址
#define NFMECCD0 __REGi(NF_BASE + 0x14) //偏移后得到Nand主數據區域ECC0寄存器基地址
#define NFMECCD1 __REGi(NF_BASE + 0x18) //偏移后得到Nand主數據區域ECC1寄存器基地址
#define NFSECCD __REGi(NF_BASE + 0x1C) //偏移后得到Nand空閑區域ECC寄存器基地址
#define NFSTAT   __REGb(NF_BASE + 0x20) //偏移后得到Nand狀態寄存器基地址
#define NFSTAT0 __REGi(NF_BASE + 0x24) //偏移后得到Nand ECC0狀態寄存器基地址
#define NFSTAT1 __REGi(NF_BASE + 0x28) //偏移后得到Nand ECC1狀態寄存器基地址
#define NFMECC0 __REGi(NF_BASE + 0x2C) //偏移后得到Nand主數據區域ECC0狀態寄存器基地址
#define NFMECC1 __REGi(NF_BASE + 0x30) //偏移后得到Nand主數據區域ECC1狀態寄存器基地址
#define NFSECC   __REGi(NF_BASE + 0x34) //偏移后得到Nand空閑區域ECC狀態寄存器基地址
#define NFSBLK   __REGi(NF_BASE + 0x38) //偏移后得到Nand塊開始地址
#define NFEBLK   __REGi(NF_BASE + 0x3c) //偏移后得到Nand塊結束地址

[1] [2]

關鍵字：uboot s3c2440 移植引用地址：uboot在s3c2440上的移植（3）

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