u-boot移植总结（四）u-boot-2010.09框架分析

（一）本次移植是基于FL2440，板子的基本硬件：

CPU	型号为S3C2440，基于ARM920T,指令集ARMV4,时钟主频400MHz
SDRAM	H57V2562GTR-75C 2片*32MB=64MB,挂载于nGCS6 (0x3000 0000)
NANDFLASH	型号：K9F2G08U0B  大小：256MB
Network    Adapter （网卡）	DM9000AEP 10/100M自适应，挂载于nGCS4 (0x2000 0000)
LED	5个LED(LED0~3)I/O口指示灯,LED5电源指示灯，LED9核心板3.3V指示灯 LED0~LED3分别接GPB6，GPB6，GPB8，GPB10
BEEP（蜂鸣器）	接在GPB0/TOUT0

（二）U-Boot的整体框架：

arch	cpu处理器相关代码，其中每款cpu都包含了相关代码和处理器体系相关的初始化文件。其中U-Boot开始执行第一个文件start.S，主要做最早其的系统初始化，代码重定向和设置系统堆栈，为第二阶段的C程序奠定基础。而其中的board.c文件，几乎是U-Boot的所有架构第二阶段代码入口函数和相关初始化函数存放的地方。
board	已经支持的所有开发板相关文件，其中包含SDRAM初始化代码、Flash底层驱动、板级初始化文件。其中的config.mk文件定义了TEXT_BASE，也的代码在内存的真实地址，非常重要。
drivers	含几乎所有外围芯片的驱动，网卡、USB、串口、LCD、Nand Flash等等
common	与处理器体系结构无关的通用代码，U-Boot的命令解析代码，/common/command.c、所有命令的上层代码cmd_*.c、Uboot环境变量处理代码env_*.c、等都位于该目录下
Disk，fs，net	支持的CPU无关的重要子系统； 磁盘驱动的分区处理代码，文件系统：FAT、JFFS2、EXT2等；网络协议：NFS、TFTP、RARP、DHCP等等；
include	头文件，包括各CPU的寄存器定义，文件系统、网络等等；configs子目录下的文件是与目标板相关的配置头文件
doc	U-Boot的说明文档，在修改配置文件的时候可能用得上
api	部扩展应用程序的API和范例，第三方函数
nand_spl onenand_ipl post	一些特殊构架需要的启动代码和上电自检程序代码
Makefile config.mk rules.mk	控制整个编译过程的主Makefile文件和规则文件
tools	编译S-Record或U-Boot映像等相关工具，制作bootm引导的内核映像文件工具mkimage源码就在此
boards.cfg	板子配置添加，如：板子为ly440，在编译阶段需要先make ly2440_config读出文件配置
COPYING README MAINTAINERS CREDITS	一些介绍性的文档、版权说明

其中红色字体标识的是比较重要的，也是主要修改文件.

（三）本次基于FL2440板子修改u-boot-2010.09，第二阶段初始化函数分析

1，测试

在boards.cfg文件添加板子配置

Makefile添加制作好交叉编译器buildroot-2011.11

测试编译，make ly2440_config 读取配置文件

由于Samsung的smdk2410与s3c2440很类似，以smdk2410为蓝本，提高修改代码效率

<strong><span style="font-size:24px;">[zhouguangfeng@centos6 u-boot-2010.09]$ cd board
[zhouguangfeng@centos6 board]$ mkdir -p lingyun/ly2440
[zhouguangfeng@centos6 board]$ cp samsung/smdk2410/* lingyun/ly2440
[zhouguangfeng@centos6 board]$ ls lingyun/ly2440
config.mk  flash.c  lowlevel_init.S  Makefile  smdk2410.c
[zhouguangfeng@centos6 board]$ mv lingyun/ly2440/smdk2410.c lingyun/ly2440/ly2440.c
[zhouguangfeng@centos6 board]$ ls lingyun/ly2440
config.mk  flash.c  lowlevel_init.S  ly2440.c  Makefile
[zhouguangfeng@centos6 board]$ </span></strong>

具体修改不详细展开

2，U-Boot开始，第一个执行Start.S在u-boot移植总结（一）start.S分析(点击链接)有总结，这里总结一些第二阶段关于板子初始化的函数：U-Boot使用一个数组init_sequence来存储对于大多数开发板都要执行的初始化函数的函数指针。init_sequence数组中有较多的编译选项，去掉编译选项后init_sequence数组如下所示：

typedef int(init_fnc_t) (void); //申明一种函数类型，返回值int,参数void

init_fnc_t*init_sequence[] = {

board_init,        /*开发板相关的配置--board/lingyun/ly2440/ly2440.c */

timer_init,           /*时钟初始化--arch/arm/cpu/arm920t/s3c24x0/timer.c*/

env_init,           /*初始化环境变量--common/env_flash.c 或common/env_nand.c*/

init_baudrate,      /*初始化波特率-- arch/arm/lib/board.c  */

serial_init,           /*串口初始化--drivers/serial/serial_s3c24x0.c*/

console_init_f,   /* 控制通讯台初始化阶段1-- common/console.c */

display_banner,  /*打印U-Boot版本、编译的时间-- arch/arm/lib/board.c */

dram_init,           /*配置可用的RAM--board/lingyun/ly2440/ly2440.c */

display_dram_config,   /* 显示RAM大小-- arch/arm/lib/board.c*/

NULL,

};

其中的board_init函数在board/lingyun/ly2440/ly2440.c中定义，该函数设置了MPLLCOM，UPLLCON，以及一些GPIO寄存器的值，还设置了U-Boot机器码和内核启动参数地址 ：

#if defined(CONFIG_S3C2410)

/* arch number of SMDK2410-Board */

    gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

#endif

#if defined(CONFIG_S3C2440)

/*  arch number of S3C2440-Board ,MINI2440机器代码*/

    gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_MINI2440 ;

#endif

/* 内核启动参数地址 */

gd->bd->bi_boot_params=0x30000100;

FL2440使用2片32MB的SDRAM组成了64MB的内存，接在存储控制器的BANK6，地址空间是0x3000
0000~0x3400 0000。在include/configs/ly2440.h中PHYS_SDRAM_1和PHYS_SDRAM_1_SIZE分别被定义为0x30000000和0x04000000（64M）。

其中的dram_init函数在board/lingyun/ly2440/ly2440.c中定义如下：

int dram_init (void)

{

gd->bd->bi_dram[0].start= PHYS_SDRAM_1;

gd->bd->bi_dram[0].size= PHYS_SDRAM_1_SIZE;

return 0;

}

分析完上述的数据结构，下面来分析start_armboot函数：

voidstart_armboot (void)

{

init_fnc_t**init_fnc_ptr;

char *s;

… …

/*
计算全局数据结构的地址gd,在include/asm/global_data.h有定义 */

gd =(gd_t*)(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

… …

memset((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

gd->bd= (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));  /*bd结构体在arch/arm/include/asm/u-boot.h定义，保存关于板子信息*/

memset(gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

gd->flags|= GD_FLG_RELOC;

monitor_flash_len= _bss_start - _armboot_start;

/* 逐个调用init_sequence数组中的初始化函数 */

for(init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {

if((*init_fnc_ptr)() != 0) {

hang();

}

}

/*armboot_start在arch/arm/cpu/arm920t/start.S中被初始化为u-boot.lds连接脚本中的_start
*/

mem_malloc_init(_armboot_start - CONFIG_SYS_MALLOC_LEN,

CONFIG_SYS_MALLOC_LEN);

/* NAND Flash初始化*/

#ifdefined(CONFIG_CMD_NAND)

puts("NAND:  ");

nand_init();        /* go init the NAND */

#endif

… …

/*配置环境变量，重新定位 */

env_relocate();

… …

/* 从环境变量中获取IP地址 */

gd->bd->bi_ip_addr= getenv_IPaddr ("ipaddr");

stdio_init(); /* get the devices list going. */

jumptable_init();

… …

console_init_r(); /* fully init console as a device */

… …

/* enableexceptions */

enable_interrupts();

#ifdefCONFIG_USB_DEVICE

usb_init_slave();

#endif

/* Initialize from environment*/

if ((s =getenv ("loadaddr")) != NULL) {

load_addr= simple_strtoul (s, NULL, 16);

}

#ifdefined(CONFIG_CMD_NET)

if ((s =getenv ("bootfile")) != NULL) {

copy_filename(BootFile, s, sizeof (BootFile));

}

#endif

… …

/*网卡初始化 */

#ifdefined(CONFIG_CMD_NET)

#ifdefined(CONFIG_NET_MULTI)

puts("Net:   ");

#endif

eth_initialize(gd->bd);

#if defined(CONFIG_RESET_PHY_R)

    debug ("Reset Ethernet PHY\n");

    reset_phy();

#endif

#endif

/*main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */

for (;;){

main_loop();

}

/*NOTREACHED - no way out of command loop except booting */

}

main_loop函数在common/main.c中定义。一般情况下，进入main_loop函数时，超过include/configs/ly2440.h中定义的CONFIG_BOOTDELAY

时间，而没有按下ESC,则U-Boot引导加载系统内核。