程序员经验分享-hwhale

lv12 uboot移植深化 9

2023-12-17

u-boot-2013 .0 1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】

  1. u buntu 14.04 发行版
  2. FS 4412 实验 平台
  3. 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 .t ar.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_BUILD

COBJS += origen.o

endif

修改为如下内容，然后保存退出 

ifndef CONFIG_SPL_BUILD

COBJS += fs4412.o

endif

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 1

ldr r0, =0x1002330c

ldr r1, [r0]

orr r1, r1, #0x300

str r1, [r0]

ldr r0, =0x11000c08

ldr r1, =0x0

str r1, [r0]

/* Clear  MASK_WDT_RESET_REQUEST  */

ldr r0, =0x1002040c

ldr r1, =0x00

str r1, [r0]

#endif

在 

uart_asm_init:

/* setup UART0-UART3 GPIOs (part1) */

mov r0, r7

ldr r1, =EXYNOS4_GPIO_A0_CON_VAL

str r1, [r0, #EXYNOS4_GPIO_A0_CON_OFFSET]

ldr r1, =EXYNOS4_GPIO_A1_CON_VAL

str r1, [r0, #EXYNOS4_GPIO_A1_CON_OFFSET]

后添加如下内容（UART初始化） 

ldr r0, =0x10030000

ldr r1, =0x666666

ldr r2, =CLK_SRC_PERIL0_OFFSET

str r1, [r0, r2]

ldr r1, =0x777777

ldr r2, =CLK_DIV_PERIL0_OFFSET

str r1, [r0, r2]

注释掉 

bl uart_asm_init

后的一条语句，然后保存退出 

#if 0

bl 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_DM9000

dm9000aep_pre_init();

#endif

在文件末尾添加如下内容，然后保存退出 

#ifdef CONFIG_CMD_NET

int board_eth_init(bd_t *bis)                                                  

{      

int rc = 0;

#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000

rc = 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 enable

writel(readl(0x11000040)&~(0xff),0x11000040);//cdn set to be output



writel(readl(0x11000048)&~(3<<4),0x11000048); //cdn pull-down disable

writel(readl(0x11000044)&~(1<<2),0x11000044); //cdn output 0 to shutdown the emmc power

writel(readl(0x11000040)&~(0xf<<8)|(1<<8),0x11000040);//cdn set to be output

udelay(100*1000);

writel(readl(0x11000044)|(1<<2),0x11000044); //cdn output 1



writel(0x03333133, 0x11000040);



writel(0x00003FF0, 0x11000048);

writel(0x00002AAA, 0x1100004C);



#ifdef CONFIG_EMMC_8Bit

writel(0x04444000, 0x11000060);

writel(0x00003FC0, 0x11000068);

writel(0x00002AAA, 0x1100006C);

#endif



#ifdef USE_MMC4

smdk_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_EMMC

err = emmc_init();

#endif

return 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.o

COBJS-$(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_DM9000

dm9000aep_pre_init();

#endif

后添加如下内容， 然后保存退出 

#ifdef CONFIG_POWER_S5M8767

pmic_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

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