U-Boot移植——更新板级参数

本篇给出部分细节和要点，假定$U-BOOT为源码根目录。

############################################################# （1）建立目标板目录# 其中lowlevel_init.S采用adsvix的文件，以开启turbo mode，并注释掉# 其中对pxavoltage.S文件中initPXAvolatage函数的调用。############################################################cd board/cp -arv lubbock xsbase270mv xsbase270/lubbock.c xsbase270/xsbase270.ccp adsvix/lowlevel_init.S xsbase270/vim xsbase270/lowlevel_init.S@setvoltage:@ mov r10, lr@ bl initPXAvoltage@ mov lr, r10############################################################# （2）建立目标板配置头文件############################################################cd $U-BOOT/include/configscp lubbock.h xsbase270.h############################################################# （3）修改Makefile#####################################################################在$U-BOOT/Makefile中添加：xsbase270_config: unconfig@$（MKCONFIG） $（@:_config=） arm pxa xsbase270#########在$U-BOOT/Makefile中修改CROSS_COMPILE：CROSS_COMPILE = arm-iwmmxt-linux-gnueabi-#########在$U-BOOT/board/xsbase270/Makefile中修改：#COBJS := lubbock.o flash.oCOBJS := xsbase270.o

这里去掉了flash.c文件，因为它是在lubbock板中自定义的FLASH存储器驱动，lubbock不使用U-Boot自带的FLASH驱动；而在本次移植中，我们将使用U-Boot自带的drivers/cfi_flash.c作为XSBASE270开发板的NOR型闪存28F128K18C的驱动程序，具体过程后述。实际移植过程中还可能要作如下改动：

############################################################## （1） cpu/pxa/config.mk##############################################################armv5-->armv5te, modified by aaron wongPLATFORM_CPPFLAGS += -march=armv5te -mtune=xscale
############################################################## （2） include/asm-arm/mach-types.h#############################################################/* added by aaron */#define MACH_TYPE_XSBASE270 1141

编译U-Boot:

export BUILD_DIR=~/u-boot_xsbase270/build/make xsbase270_configmake

作其他必要修改，直至能正常编译通过。然后再进行后续的针对目标板的定制步骤。

2. 修改U-Boot Stage 1（汇编级）的平台相关代码

U-Boot第一阶段的代码包括：（1） cpu/pxa/start.S （平台无关，处理器架构相关）（2） board/xsbase270/lowlevel_init.S （平台与处理器型号相关）（3） board/xsbase270/config.mk （平台相关，设置TEXT_BASE）（4） include/configs/xsbase270.h （平台相关，设置寄存器初值等）lowlevel_init.S已在第一步作了相应修改。config.mk中设置TEXT_BASE（U-Boot的链接起始地址），暂时不改动（0xa3080000）。xsbase270.h中定义了系统初始化时的寄存器初值（主要是GPIO配置，时钟与处理器频率设置，片上存储器控制器与存储系统的初始化），这需要根据平台进行配置。下面给出部分代码示例及注释：

/** High Level Configuration Options （easy to change）*/#define CONFIG_PXA27X 1 /*to keep PXA27x specific code*/#define CONFIG_XSBASE270 1#define BOARD_LATE_INIT 1#undef CONFIG_USE_IRQ /* we don"t need IRQ/FIQ stuff */....../** Size of malloc（） pool*/#define CFG_MALLOC_LEN （CFG_ENV_SIZE + 128*1024）#define CFG_GBL_DATA_SIZE 128 /** Stack sizes* The stack sizes are set up in start.S using the settings below*/#define CONFIG_STACKSIZE （128*1024） /* regular stack */#ifdef CONFIG_USE_IRQ#define CONFIG_STACKSIZE_IRQ （4*1024） /* IRQ stack */#define CONFIG_STACKSIZE_FIQ （4*1024） /* FIQ stack */#endif/** Miscellaneous configurable options*/#define CFG_CPUSPEED 0x207 /* cpu start-up frequency,91MHz *//** GPIO settings*/#define CFG_GPSR0_VAL 0x00003000 #define CFG_GPSR1_VAL 0x00000000#define CFG_GPSR2_VAL 0x00010000#define CFG_GPSR3_VAL 0x00020000 #define CFG_GPCR0_VAL 0x00000800....../** Clock settings*/#define CFG_CKEN 0x00400200#define CFG_CCCR 0x08000290 /* 520 MHz *//** Memory settings*/#define CFG_MSC0_VAL 0x7FF82BD0#define CFG_MSC1_VAL 0x7FF87FF8#define CFG_MSC2_VAL 0x7FF87FF8#define CFG_MDCNFG_VAL 0x00001AC9 #define CFG_MDREFR_VAL 0x0000001E #define CFG_MDMRS_VAL 0x00000000 ....../** PCMCIA and CF Interfaces*/#define CFG_MECR_VAL 0x00000001#define CFG_MCMEM0_VAL 0x00010504#define CFG_MCMEM1_VAL 0x00010504......

3. 修改U-Boot Stage 2（C语言级）的平台相关代码

U-Boot第二阶段的大部分代码是平台无关的。从移植的角度，我们仅需要关注下面一些平台相关的代码：（1） include/configs/xsbase270.h：通过使用定义或取消定义相关的预编译变量，用于对平台无关的代码进行平台相关的定制，包括定制U-Boot命令、缺省的环境变量、存储器映射、串口控制台配置、驱动程序等。（2） board/xsbase270/xsbase270.c：板级初始化，只需进行最基本的配置，包括设置mach-type，启动参数列表首地址，设置标准输入输出设备，获取系统RAM配置信息等。（3）驱动程序的移植。最基本的是FLASH存储器驱动程序和以太网卡驱动程序。对于U-Boot中已经支持的器件，可以进行简单移植，否则需要自己加入相关的设备驱动程序。下面对以上三部分分别阐述。

3.1 配置xsbase270.h

可以参考lubbock.h，adsvix.h等相关开发板的设置，另外也可以从U-Boot源码的README文件获取更多信息。（1）存储器映射配置：

/** Physical Memory Map*/#define CONFIG_NR_DRAM_BANKS 4 /* we have 2 banks of DRAM*/#define PHYS_SDRAM_1 0xa0000000 /* SDRAM Bank #1 */#define PHYS_SDRAM_1_SIZE 0x04000000 /* 64 MB */#define PHYS_SDRAM_2 0xa4000000 /* SDRAM Bank #2 */#define PHYS_SDRAM_2_SIZE 0x00000000 /* 0 MB */#define PHYS_SDRAM_3 0xa8000000 /* SDRAM Bank #3 */#define PHYS_SDRAM_3_SIZE 0x00000000 /* 0 MB */#define PHYS_SDRAM_4 0xac000000 /* SDRAM Bank #4 */#define PHYS_SDRAM_4_SIZE 0x00000000 /* 0 MB */
#define PHYS_FLASH_1 0x00000000 /* Flash Bank #1 */#define PHYS_FLASH_2 0x04000000 /* Flash Bank #2 */#define PHYS_FLASH_SIZE 0x02000000 /* 32 MB */#define PHYS_FLASH_BANK_SIZE 0x02000000 /* 32 MB Banks */#define PHYS_FLASH_SECT_SIZE 0x00040000 /* 256 KB sectors （x2） */
#define CFG_DRAM_BASE 0xa0000000#define CFG_DRAM_SIZE 0x04000000
#define CFG_FLASH_BASE PHYS_FLASH_1//you can also add other IO address map here, such as a FPGA

（2）定制U-Boot命令：在include/config_cmd_default.h头文件中已经预定义了一些常用的U-Boot命令，我们可以在include/configs/xsbase270.h中包含该头文件，对于其中已定义的不需要的命令，可用undef去除；对于要添加的命令，使用define定义相关的符号即可。

/** Command line configuration.*/#include <config_cmd_default.h>
#define CONFIG_CMD_PING

（3）控制台串口配置：包括指定控制台所用的PXA27X串口，缺省的串口通信波特率等。

/** select serial console configuration*/#define CONFIG_FFUART 1 /* we use FFUART on XSBASE270 */#define CONFIG_BAUDRATE 115200

（4）环境变量设置包括BOOTP选项设置，缺省环境变量设置，启动参数列表配置等。

/** BOOTP options*/#define CONFIG_BOOTP_BOOTFILESIZE#define CONFIG_BOOTP_BOOTPATH#define CONFIG_BOOTP_HOSTNAME
#define CONFIG_BOOTDELAY 3#define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0 #define CONFIG_IPADDR 192.168.0.21#define CONFIG_SERVERIP 192.168.0.250#define CONFIG_BOOTCOMMAND "bootm 80000" #define CONFIG_BOOTARGS "root=/dev/ram0,rw mem=64M console=ttyS0, 115200"#define CONFIG_CMDLINE_TAG#define CONFIG_TIMESTAMP/* allow to overwrite serial and ethaddr */#define CONFIG_ENV_OVERWRITE

其中，CONFIG_BOOTCOMMAND和CONFIG_BOOTARGS在后续的引导内核实验中还需要进行修正。
（5）网卡驱动程序配置：

/** Hardware drivers*/#define CONFIG_DRIVER_SMC91111#define CONFIG_SMC91111_BASE 0x0C000000 #define CONFIG_SMC_USE_32_BIT 1

XSBASE270采用的网卡是LAN91C111，U-Boot自带的驱动程序drivers/smc91111.c可支持这款网卡，因此只要在这里作相应的配置即可。CONFIG_SMC91111_BASE要根据PXA27X对网卡的地址译码来决定（片选信号CSx和高位地址线），CONFIG_SMC_USE_32_BIT指定了网卡工作于32位数据总线模式。可以查看驱动程序源代码得到更多配置选项。
（6） NOR型闪存驱动程序配置：U-Boot本身支持一系列符合CFI（Common Flash Interface）接口规范的闪存，其缺省支持的闪存芯片信息在include/flash.h中定义，该头文件中还定义了CFI闪存驱动所必需的数据结构和其他物理及结构特性描述符。NAND闪存驱动在drivers/nand目录下，这里不予考虑。CFI是针对NOR型FLASH所提出的一种获取闪存芯片物理和结构参数的操作规程和标准。XSBASE270采用两片Intel 28F128K18C的兼容CFI标准的NOR型闪存，单片容量为16MB，数据线宽度为16-bit，两片并作一个32MB容量的数据宽度为32-bit的BANK来使用。在头文件include/flash.h中没有定义该芯片的相关信息，可以手动添加；这并不是必须的，如果你并不需要使用这些信息的话（例如将CFI驱动所检测到的Device Id与头文件中定义的Device ID进行比对与验证）。

/* file : include/flash.h */#define INTEL_ID_28F128K18 0x88068806 /* added by aaron */#define FLASH_28F128K18 0x00BA /*Intel 28F128K18 （128M=8Mx16）*/

要使用U-Boot自带的CFI闪存驱动，必须要作的是在include/configs/xsbase270.h中添加如下定义:

#define CFG_FLASH_CFI#define CFG_FLASH_CFI_DRIVER 1 /* avoid long time detection, added by aaron ,see include/flash.h */#define CFG_FLASH_CFI_WIDTH FLASH_CFI_32BIT
#define CFG_MAX_FLASH_BANKS 1 /* max number of memory banks */#define CFG_MAX_FLASH_SECT 128 /*max number of sectors on one chip*/
/* timeout values are in ticks */#define CFG_FLASH_ERASE_TOUT （25*CFG_HZ） /*Timeout for Flash Erase */#define CFG_FLASH_WRITE_TOUT （25*CFG_HZ） /*Timeout for Flash Write */
/* write flash less slowly */#define CFG_FLASH_USE_BUFFER_WRITE 1

另外，如果把环境变量保存在FLASH中，还有如下相关定义：

/* NOTE: many default partitioning schemes assume the kernel starts at * the second sector, not an environment. You have been warned！*/#define CFG_MONITOR_BASE 0 #define CFG_MONITOR_LEN PHYS_FLASH_SECT_SIZE#define CFG_ENV_IS_IN_FLASH 1#define CFG_ENV_ADDR （PHYS_FLASH_1 + PHYS_FLASH_SECT_SIZE）#define CFG_ENV_SECT_SIZE PHYS_FLASH_SECT_SIZE#define CFG_ENV_SIZE （PHYS_FLASH_SECT_SIZE / 16）/* If defined, hardware flash sectors protection is used instead of * U-Boot software protection. */#define CFG_FLASH_PROTECTION

（7）其他配置：

/** Miscellaneous configurable options*/#define CFG_HUSH_PARSER 1#define CFG_PROMPT_HUSH_PS2 "> "#define CFG_LONGHELP /* undef to save memory */#ifdef CFG_HUSH_PARSER#define CFG_PROMPT "$ " /* Monitor Command Prompt */#endif#define CFG_CBSIZE 256 /* Console I/O Buffer Size*//* Print Buffer Size */#define CFG_PBSIZE （CFG_CBSIZE+sizeof（CFG_PROMPT）+16） #define CFG_MAXARGS 16 /* max number of command args */#define CFG_BARGSIZE CFG_CBSIZE /*Boot Argument Buffer Size*/#define CFG_DEVICE_NULLDEV 1
#define CFG_MEMTEST_START 0xa0400000 /* memtest works on */#define CFG_MEMTEST_END 0xa0800000 /* 4 ... 8 MB in DRAM */
#undef CFG_CLKS_IN_HZ /* everything, incl board info, in Hz *//*default load address */#define CFG_LOAD_ADDR （CFG_DRAM_BASE + 0x8000）
#define CFG_HZ 3686400 /* incrementer freq: 3.6864 MHz *//* valid baudrates */#define CFG_BAUDRATE_TABLE { 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 }

至此，目标板配置头文件xsbase270.h就完成了。

3.2 板级初始化代码xsbase270.c

只需修改board_init（）函数即可，完整代码如下：

#include <common.h>DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;/* Miscelaneous platform dependent initialisations */
int board_init （void）{/* memory and cpu-speed are setup before relocation *//* so we do _nothing_ here *//* arch number of XSBASE270-Board */ gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_XSBASE270;
/* adress of boot parameters */gd->bd->bi_boot_params = 0xa0000100;
return 0;}
int board_late_init（void）{setenv（"stdout", "serial"）;setenv（"stderr", "serial"）;return 0;}
int dram_init （void）{gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;gd->bd->bi_dram[1].start = PHYS_SDRAM_2;gd->bd->bi_dram[1].size = PHYS_SDRAM_2_SIZE;gd->bd->bi_dram[2].start = PHYS_SDRAM_3;gd->bd->bi_dram[2].size = PHYS_SDRAM_3_SIZE;gd->bd->bi_dram[3].start = PHYS_SDRAM_4;gd->bd->bi_dram[3].size = PHYS_SDRAM_4_SIZE;
return 0;}

3.3 驱动程序移植

最主要的是闪存和网卡驱动程序的移植。由于使用U-Boot自带的CFI闪存驱动程序和SMC91111网卡驱动程序，应此只要在头文件中进行相关配置即可完成。具体见3.1节。如果需要自行添加相关的设备驱动，则需要在board/xsbase270/目录下添加驱动源文件，并将其添加到该目录下的Makefile中进行编译与链接。