lv12 uboot移植深化 9

u-boot-2013.01移植

【实验目的】

了解u-boot 的代码结构及移植的基本方法

【实验环境】

ubuntu 14.04发行版
FS4412实验平台
交叉编译工具arm-none-linux-gnueabi-

【注意事项】

实验步骤中以“$”开头的命令表示在 ubuntu 环境下执行

【实验步骤】

1 建立自己的平台

1.1 下载uboot源码

在uboot官网下载uboot源码（这里我们选择u-boot-2013.01.tar.bz2）

ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/

1.2解压uboot源码

拷贝uboot源码包到ubuntu的家目录下，解压并进入其顶层目录

$ tar xvf u-boot-2013.01.tar.bz2
$ cd u-boot-2013.01/

1.3 指定交叉编译工具信息

uboot源码并不知道我们使用的处理器架构及交叉编译工具是什么，这里我们需要自己在Makefile中指定

$ vi Makefile

将

feq ($(HOSTARCH),$(ARCH))
CROSS_COMPILE ?=
endif

修改为如下内容（注意后边不要有多余的空格），然后保存退出

ifeq (arm,arm)
CROSS_COMPILE ?= arm-none-linux-gnueabi-
endif

1.4 添加Board信息

因为uboot源码并不支持我们的开发板，这里我们需要从源码支持的开发板中找一个硬件与我们最类似的，在其基础上进行修改，这里我们参考的是samsung公司的origen

$ cp -rf board/samsung/origen/ board/samsung/fs4412$ mv board/samsung/fs4412/origen.c board/samsung/fs4412/fs4412.c

因为修改了文件名，所以对应的Makefile也要修改

$ vi board/samsung/fs4412/Makefile

将

ifndef CONFIG_SPL_BUILDCOBJS += origen.oendif

修改为如下内容，然后保存退出

ifndef CONFIG_SPL_BUILDCOBJS += fs4412.oendif

拷贝origen相关的头文件并将其重命名

$ cp include/configs/origen.h include/configs/fs4412.h

修改文件中的信息

$ vi include/configs/fs4412.h

将

#define CONFIG_SYS_PROMPT "ORIGEN #"

修改为如下内容

#define CONFIG_SYS_PROMPT "fs4412 #"

再将

#define CONFIG_IDENT_STRING " for ORIGEN"

修改为如下内容，然后保存退出。这块影响的是启动打印信息

#define CONFIG_IDENT_STRING "for fs4412"

打开uboot源码顶层目录下的boards.cfg文件

$ vi boards.cfg

在

origen arm armv7 origen samsung exynos

后添加如下内容（FS4412的相关信息），然后保存退出。

fs4412 arm armv7 fs4412 samsung exynos

至此我们在uboot源码中给我们的板子添加了“档案”，源码就支持我们的开发板了

1.5 编译uboot

在uboot源码顶层目录下执行如下命令，指定当前使用的Board信息

$ make fs4412_config

编译uboot

$ make

编译完成后会在源码顶层目录下生成u-boot.bin文件，但该文件还不能在我们的开发板上运行，因为以上操作我们只是把origen相关的文件的名字改成了fs4412，使uboot能识别fs4412开发板，但文件中的代码还是origen的，和我们的开发板不匹配，所以我们还需要进一步进行修改和配置

2 添加三星加密引导方式

考虑芯片启动的安全性，Exynos4412需要三星提供的初始引导加密后我们的u-boot才能被引导运行，所以我们需要在uboot源码中添加三星提供的加密处理代码。（uboot是开源的，所以很多厂家为了安全性采用了加密引导）

2.1 添加三星加密引导方式

将资料中“移植相关文件”下的sdfuse_q和CodeSign4SecureBoot目录拷贝到uboot源码的顶层目录下（这之后不要执行make clean或make distclean，这会将加密文件清除）

因为添加的加密文件也要编译，所以对应的Makefile也要修改

$ vi Makefile

在

$(obj)u-boot.bin: $(obj)u-boot$(OBJCOPY)${OBJCFLAGS} -O binary $< $@$(BOARD_SIZE_CHECK)

后添加如下内容（添加的内容需要tab键缩进，否则编译报错），然后保存退出

@#./mkuboot
@split -b 14336 u-boot.bin bl2
@+make -C sdfuse_q/
@#cp u-boot.bin u-boot-4212.bin
@#cp u-boot.bin u-boot-4412.bin
@#./sdfuse_q/add_sign
@./sdfuse_q/chksum
@./sdfuse_q/add_padding
@rm bl2a*
@echo

2.2 添加调试代码（点灯法）

很多时候我们不确定uboot是否已经在板子上运行，所以我们在uboot源码中添加一段代码使板子上的LED点亮，这样如果看到LED亮的话就表示uboot已经在运行了

打开uboot启动后的第一段代码

$ vi arch/arm/cpu/armv7/start.S

在第134行后添加如下代码（即点亮LED2），然后保存退出

ldr r0, =0x11000c40
ldr r1, [r0]
bic r1, r1, #0xf0000000
orr r1, r1, #0x10000000
str r1, [r0]
ldr r0, =0x11000c44
mov r1, #0xff
str r1, [r0]

2.3 添加编译脚本

使用make命令编译时只链接uboot源码中的相关代码，而我们添加的初始引导加密的代码不会被连接到u-boot.bin中，所以这里我们自己编写编译脚本build.sh，这个脚本中除了对uboot源码进行配置和编译外还将初始引导加密代码链接到了u-boot.bin上，最终生成一个完成的uboot镜像u-boot-fs4412.bin

将资料中“移植相关文件”下的build.sh拷贝到uboot源码的顶层目录下

给编译脚本添加可执行权限

$ chmod 777 build.sh

build.sh中内容主要是实现make fs4412_config 和make -j 多核数

把三星的引导文件合并为了u-boot-fs4412.bin（不需要过多了解）

2.4 编译uboot

通过脚本编译uboot源码

$ ./build.sh

编译完成后在源码的顶层目录下会生成“u-boot-fs4412.bin”

2.5 测试uboot

参照之前的实验将生成的u-boot-fs4412.bin烧写到SD卡中，开发板选择SD卡启动，然后上电查看现象，若LED2点亮则说明我自己移植的u-boot已经能够被加载运行

3 实现串口输出

虽然uboot已经能在开发板上加载运行，但是此时的uboot还不能在终端上打印信息，原因在于uboot源码中对UART的配置与我们实际的硬件不匹配

3.1 修改UART源码

$ vi board/samsung/fs4412/lowlevel_init.S

在

lowlevel_init:

后添加如下内容（初始化临时栈）

dr sp,=0x02060000

在

beq wakeup_reset

后添加如下内容（关闭看门狗）

#if 1ldr r0, =0x1002330cldr r1, [r0]orr r1, r1, #0x300str r1, [r0]ldr r0, =0x11000c08ldr r1, =0x0str r1, [r0]/* Clear  MASK_WDT_RESET_REQUEST  */ldr r0, =0x1002040cldr r1, =0x00str r1, [r0]#endif

在

uart_asm_init:/* setup UART0-UART3 GPIOs (part1) */mov r0, r7ldr r1, =EXYNOS4_GPIO_A0_CON_VALstr r1, [r0, #EXYNOS4_GPIO_A0_CON_OFFSET]ldr r1, =EXYNOS4_GPIO_A1_CON_VALstr r1, [r0, #EXYNOS4_GPIO_A1_CON_OFFSET]

后添加如下内容（UART初始化）

ldr r0, =0x10030000ldr r1, =0x666666ldr r2, =CLK_SRC_PERIL0_OFFSETstr r1, [r0, r2]ldr r1, =0x777777ldr r2, =CLK_DIV_PERIL0_OFFSETstr r1, [r0, r2]

注释掉

bl uart_asm_init

后的一条语句，然后保存退出

#if 0bl tzpc_init#endif

3.2 编译uboot

通过脚本编译uboot源码

$ ./build.sh

3.3 测试uboot

参照之前的实验将生成的u-boot-fs4412.bin烧写到SD卡中，开发板选择SD卡启动，然后上电查看现象，若终端有打印信息则说明UART移植成功

4 网卡移植

虽然可以通过终端输入命令，但此时的uboot还不能使用ping、tftp等命令，原因在于命令都是操作网络的，而uboot源码中网卡的相关配置与我们当前的板子不匹配，所以我们还要对网卡进行移植

4.1 修改网络初始化代码

$ vi board/samsung/fs4412/fs4412.c

在

struct exynos4_gpio_part2 *gpio2;

后添加如下内容

#ifdef  CONFIG_DRIVER_DM9000#define EXYNOS4412_SROMC_BASE 0X12570000#define DM9000_Tacs     (0x1)#define DM9000_Tcos     (0x1)#define DM9000_Tacc     (0x5)#define DM9000_Tcoh     (0x1)#define DM9000_Tah      (0xC)#define DM9000_Tacp     (0x9)   #define DM9000_PMC      (0x1)  struct exynos_sromc {unsigned int bw;unsigned int bc[6];};void exynos_config_sromc(u32 srom_bank, u32 srom_bw_conf, u32 srom_bc_conf){unsigned int tmp;struct exynos_sromc *srom = (struct exynos_sromc *)(EXYNOS4412_SROMC_BASE);/* Configure SMC_BW register to handle proper SROMC bank */tmp = srom->bw;tmp &= ~(0xF << (srom_bank * 4));tmp |= srom_bw_conf;srom->bw = tmp;/* Configure SMC_BC register */srom->bc[srom_bank] = srom_bc_conf;}static void dm9000aep_pre_init(void){unsigned int tmp;unsigned char smc_bank_num = 1;unsigned int     smc_bw_conf=0;unsigned int     smc_bc_conf=0;/* gpio configuration */writel(0x00220020, 0x11000000 + 0x120);writel(0x00002222, 0x11000000 + 0x140);/* 16 Bit bus width */writel(0x22222222, 0x11000000 + 0x180);writel(0x0000FFFF, 0x11000000 + 0x188);writel(0x22222222, 0x11000000 + 0x1C0);writel(0x0000FFFF, 0x11000000 + 0x1C8);writel(0x22222222, 0x11000000 + 0x1E0);writel(0x0000FFFF, 0x11000000 + 0x1E8);              smc_bw_conf &= ~(0xf<<4);smc_bw_conf |= (1<<7) | (1<<6) | (1<<5) | (1<<4);smc_bc_conf = ((DM9000_Tacs << 28)| (DM9000_Tcos << 24)| (DM9000_Tacc << 16)| (DM9000_Tcoh << 12)| (DM9000_Tah  << 8)| (DM9000_Tacp << 4)| (DM9000_PMC));exynos_config_sromc(smc_bank_num,smc_bw_conf,smc_bc_conf);}#endif

在

gd->bd->bi_boot_params = (PHYS_SDRAM_1 + 0x100UL);

后添加如下内容

#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000dm9000aep_pre_init();#endif

在文件末尾添加如下内容，然后保存退出

#ifdef CONFIG_CMD_NETint board_eth_init(bd_t *bis)                                                  {      int rc = 0;#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000rc = dm9000_initialize(bis);                                            #endif                                                                         return rc;                                                              }  #endif

4.2 修改网络配置代码

$ vi include/configs/fs4412.h

将

#undef CONFIG_CMD_PING

修改为

#define CONFIG_CMD_PING

再将

#undef CONFIG_CMD_NET

修改为

#define CONFIG_CMD_NET

在文件末尾

#endif /* __CONFIG_H */

前添加如下内容，然后保存退出

#ifdef  CONFIG_CMD_NET#define CONFIG_NET_MULTI#define CONFIG_DRIVER_DM9000 1#define CONFIG_DM9000_BASE 0x05000000#define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE#define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4)#define CONFIG_DM9000_USE_16BIT#define CONFIG_DM9000_NO_SROM 1#define CONFIG_ETHADDR 11:22:33:44:55:66#define CONFIG_IPADDR 192.168.9.200#define CONFIG_SERVERIP 192.168.9.120#define CONFIG_GATEWAYIP 192.168.9.1#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0#endif

4.3 编译uboot

通过脚本编译uboot源码

$ ./build.sh

4.4 测试uboot

参照之前的实验将生成的u-boot-fs4412.bin烧写到SD卡中，开发板选择SD卡启动，然后上电查看现象；设置好相关的环境变量，使用网线连接开发板与开发主机，使用 ping命令连接ubuntu，若显示“host xxx.xxx.xxx.xxx is alive”则表示网卡移植成功

5 EMMC移植

因为uboot源码中对EMMC的配置与我们的板子不匹配，这里还需要对EMMC相关的代码进行修改和配置

5.1 修改EMMC初始化代码

将资料中“移植相关文件”下的movi.c拷贝到uboot源码的arch/arm/cpu/armv7/exynos/ 目录下

因为添加的新文件也要编译，所以对应的Makefile也要修改

$ vi arch/arm/cpu/armv7/exynos/Makefile

将

COBJS += clock.o power.o soc.o system.o pinmux.o

修改为如下内容，然后保存退出

COBJS += clock.o power.o soc.o system.o pinmux.o movi.o

修改板级文件

$ vi board/samsung/fs4412/fs4412.c

在

#include <asm/arch/mmc.h>

后添加如下内容

#include <asm/arch/clk.h>#include "origen_setup.h"

在

#ifdef CONFIG_GENERIC_MMC

后添加如下内容

u32 sclk_mmc4;  /*clock source for emmc controller*/#define __REGMY(x) (*((volatile u32 *)(x)))#define CLK_SRC_FSYS  __REGMY(EXYNOS4_CLOCK_BASE + CLK_SRC_FSYS_OFFSET)#define CLK_DIV_FSYS3 __REGMY(EXYNOS4_CLOCK_BASE + CLK_DIV_FSYS3_OFFSET)int emmc_init(){u32 tmp;u32 clock;u32 i;/* setup_hsmmc_clock *//* MMC4 clock src = SCLKMPLL */tmp = CLK_SRC_FSYS & ~(0x000f0000);CLK_SRC_FSYS = tmp | 0x00060000;/* MMC4 clock div */tmp = CLK_DIV_FSYS3 & ~(0x0000ff0f);clock = get_pll_clk(MPLL)/1000000;for(i=0 ; i<=0xf; i++)  {sclk_mmc4=(clock/(i+1));if(sclk_mmc4 <= 160) //200{CLK_DIV_FSYS3 = tmp | (i<<0);break;}}emmcdbg("[mjdbg] sclk_mmc4:%d MHZ; mmc_ratio: %d\n",sclk_mmc4,i);sclk_mmc4 *= 1000000;/** MMC4 EMMC GPIO CONFIG** GPK0[0] SD_4_CLK* GPK0[1] SD_4_CMD* GPK0[2] SD_4_CDn* GPK0[3:6] SD_4_DATA[0:3]*/writel(readl(0x11000048)&~(0xf),0x11000048); //SD_4_CLK/SD_4_CMD pull-down enablewritel(readl(0x11000040)&~(0xff),0x11000040);//cdn set to be outputwritel(readl(0x11000048)&~(3<<4),0x11000048); //cdn pull-down disablewritel(readl(0x11000044)&~(1<<2),0x11000044); //cdn output 0 to shutdown the emmc powerwritel(readl(0x11000040)&~(0xf<<8)|(1<<8),0x11000040);//cdn set to be outputudelay(100*1000);writel(readl(0x11000044)|(1<<2),0x11000044); //cdn output 1writel(0x03333133, 0x11000040);writel(0x00003FF0, 0x11000048);writel(0x00002AAA, 0x1100004C);#ifdef CONFIG_EMMC_8Bitwritel(0x04444000, 0x11000060);writel(0x00003FC0, 0x11000068);writel(0x00002AAA, 0x1100006C);#endif#ifdef USE_MMC4smdk_s5p_mshc_init();#endif}

将board_mmc_init函数中的内容修改为（之前的内容删除即可）如下内容

int board_mmc_init(bd_t *bis){int i, err;#ifdef CONFIG_EMMCerr = emmc_init();#endifreturn err;}

在文件的最末尾添加如下内容，然后保存退出

#ifdef CONFIG_BOARD_LATE_INIT#include <movi.h>int  chk_bootdev(void)//mj for boot device check{char run_cmd[100];struct mmc *mmc;int boot_dev = 0;int cmp_off = 0x10;ulong  start_blk, blkcnt;mmc = find_mmc_device(0);if (mmc == NULL){printf("There is no eMMC card, Booting device is SD card\n");boot_dev = 1;return boot_dev;}start_blk = (24*1024/MOVI_BLKSIZE);blkcnt = 0x10;sprintf(run_cmd,"emmc open 0");run_command(run_cmd, 0);sprintf(run_cmd,"mmc read 0 %lx %lx %lx",CFG_PHY_KERNEL_BASE,start_blk,blkcnt);run_command(run_cmd, 0);/* switch mmc to normal paritition */sprintf(run_cmd,"emmc close 0");run_command(run_cmd, 0);return 0;}int board_late_init (void){int boot_dev =0 ;char boot_cmd[100];boot_dev = chk_bootdev();if(!boot_dev){printf("\n\nChecking Boot Mode ... EMMC4.41\n");}return 0;}#endif

5.2 添加EMMC命令

将资料中“移植相关文件”下的cmd_movi.c、cmd_mmc.c、cmd_mmc_fdisk.c拷贝到uboot 源码的common/目录下

因为添加的新文件也要编译，所以对应的Makefile也要修改

$ vi common/Makefile

在

COBJS-$(CONFIG_CMD_MMC) += cmd_mmc.o

后添加如下内容，然后保存退出

COBJS-$(CONFIG_CMD_MMC) += cmd_mmc_fdisk.oCOBJS-$(CONFIG_CMD_MOVINAND) += cmd_movi.o

将资料中“移植相关文件”下的mmc.c、s5p_mshc.c拷贝到uboot源码的drivers/mmc/ 目录下

将资料中“移植相关文件”下的mmc.h、movi.h、s5p_mshc.h拷贝到uboot源码的include/ 目录下

因为添加的新文件也要编译，所以对应的Makefile也要修改

$ vi drivers/mmc/Makefile

在

COBJS-$(CONFIG_S5P_SDHCI) += s5p_sdhci.o

后添加如下内容，然后保存退出

COBJS-$(CONFIG_S5P_MSHC) += s5p_mshc.o

5.3 修改EMMC配置代码

 $ vi include/configs/fs4412.h

在文件的末尾

#endif /* __CONFIG_H */

前添加如下内容，然后保存退出

#define CONFIG_EVT1     1       /* EVT1 */#ifdef CONFIG_EVT1#define CONFIG_EMMC44_CH4 //eMMC44_CH4 (OMPIN[5:1] = 4)#ifdef CONFIG_SDMMC_CH2#define CONFIG_S3C_HSMMC#undef DEBUG_S3C_HSMMC#define USE_MMC2  #endif#ifdef CONFIG_EMMC44_CH4#define CONFIG_S5P_MSHC#define CONFIG_EMMC             1#define USE_MMC4  /* #define CONFIG_EMMC_8Bit */#define CONFIG_EMMC_EMERGENCY/*#define emmcdbg(fmt,args...) printf(fmt ,##args) */#define emmcdbg(fmt,args...)#endif#endif /*end CONFIG_EVT1*/#define CONFIG_CMD_MOVINAND#define CONFIG_CLK_1000_400_200#define CFG_PHY_UBOOT_BASE      CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x3e00000#define CFG_PHY_KERNEL_BASE     CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x8000#define BOOT_MMCSD      0x3#define BOOT_EMMC43     0x6#define BOOT_EMMC441    0x7#define CONFIG_BOARD_LATE_INIT

5.4 编译uboot

通过脚本编译uboot源码

$ ./build.sh

5.5 测试uboot

参照之前的实验将生成的u-boot-fs4412.bin烧写到SD卡中，开发板选择SD卡启动，然后上电查看现象；若显示EMMC的相关信息则表示EMMC移植成功

6 电源管理移植

因为uboot源码中对电源管理芯片的配置与我们的板子不匹配，后续有可能会导致内核启动卡死，这里还需要对电源管理芯片相关的代码进行修改和配置

6.1 修改电源管理相关代码

将资料中“移植相关文件”下的pmic_s5m8767.c拷贝到uboot源码的drivers/power/pmic/ 目录下

因为添加的新文件也要编译，所以对应的Makefile也要修改

$ vi drivers/power/pmic/Makefile

在

COBJS-$(CONFIG_POWER_MAX77686) += pmic_max77686.o

后添加如下内容，然后保存退出

COBJS-$(CONFIG_POWER_S5M8767) += pmic_s5m8767.o

将添加的函数在头文件中声明

$ vi include/power/pmic.h

在

int pmic_set_output(struct pmic *p, u32 reg, int ldo, int on);

后添加如下内容，然后保存退出

void pmic_s5m8767_init(void);

修改配置文件

$ vi include/configs/fs4412.h

在文件末尾

#endif /* __CONFIG_H */

前添加如下内容，然后保存退出

#define CONFIG_POWER_S5M8767

修改板级文件

$ vi board/samsung/fs4412/fs4412.c

在board_init函数中

#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000dm9000aep_pre_init();#endif

后添加如下内容，然后保存退出

#ifdef CONFIG_POWER_S5M8767pmic_s5m8767_init();#endif

注释原有的代码

$ vi drivers/power/Makefile

将

COBJS-$(CONFIG_POWER) += power_core.o

修改为（即注释掉）

#COBJS-$(CONFIG_POWER) += power_core.o

修改架构文件

$ vi arch/arm/cpu/armv7/s5p-common/cpu_info.c

在

#include <asm/arch/clk.h>

后添加如下内容，然后保存退出

#include <power/pmic.h>

6.2 编译uboot

通过脚本编译uboot源码

$ ./build.sh

6.3 测试uboot

参照之前的实验将生成的u-boot-fs4412.bin烧写到SD卡中，开发板选择SD卡启动，然后上电查看现象

至此，uboot移植完成