S5PV210芯片的uboot烧录脚本目录(sd_fusing)完整解析

Posted 2022-04-14 正在起飞的蜗牛

1、从SD卡启动的逻辑分析

(1)S5PV210芯片首先会去SD卡通道0启动，启动失败才会去从SD卡通道二启动；
(2)S5PV210芯片先从SD卡中读8kb的BL1到iRAM中执行；
(3)BL1程序会把完成DDR的初始化，并把整个uboot重定位到DDR，接着执行后面的uboot代码；
S5PV210芯片的启动流程参考博客：《S5PV210的启动过程详解》。

2、制作启动SD卡

2.1、文件分析

	sd_fusing
	├── C110-EVT1-mkbl1.c
	├── c110.signedBL1_bin
	├── Makefile
	├── mkbl1
	├── sd_fdisk
	├── sd_fdisk.c
	├── sd_fusing2.sh
	└── sd_fusing.sh

(1)sd_fusing.sh:在linux环境中制作启动SD卡的烧录脚本；
(2)sd_fdisk.c：编译得到sd_fdisk可执行程序，生成SD卡的MBR(主引导记录区)；
(3)C110-EVT1-mkbl1.c:编译得到mkbl1，功能是截取uboot.bin的前8kb，制作成BL1；
(4)Makefile：编译脚本；
(5)sd_fusing2.sh、c110.signedBL1_bin：制作S5PV210芯片的启动SD卡用不到，应该是其他芯片使用的；

2.2、编译指令

make clean
make
./sd_fusing.sh /dev/sdb
备注：确保你的SD卡在Linux系统中是/dev/sdb，如果不是则需要改脚本；uboot.bin在上一层目录，因为在脚本里用的相对地址（…/u-boot.bin）；

3、烧录脚本分析（sd_fusing.sh）

#SD卡或者mmc卡的设备文件
reader_type1="/dev/sdb"
reader_type2="/dev/mmcblk0"

#判断传入的$1是否为空
if [ -z $1 ]
then
    echo "usage: ./sd_fusing.sh [/dev/sdb | /dev/mmcblk0]"
    exit 0
fi

if [ $1 = $reader_type1 ]
then 
    partition1="$11"
    partition2="$12"
    partition3="$13"
    partition4="$14"

elif [ $1 = $reader_type2 ]
then 
    partition1="$1p1"
    partition2="$1p2"
    partition3="$1p3"
    partition4="$1p4"

else
    echo "Unsupported SD reader"
    exit 0
fi

#文件存在且为块设备文件
if [ -b $1 ]
then
    echo "$1 reader is identified."
else
    echo "$1 is NOT identified."
    exit 0
fi

####################################
# make partition
echo "make sd card partition"
echo "./sd_fdisk $1" 

#构建SD卡的MBR(主引导记录区)，写入到0号扇区
./sd_fdisk $1 
dd iflag=dsync oflag=dsync if=sd_mbr.dat of=$1 
rm sd_mbr.dat
 
####################################
# format
umount $partition1 2> /dev/null
umount $partition2 2> /dev/null
umount $partition3 2> /dev/null
umount $partition4 2> /dev/null

#将SD卡格式化成vfat格式
echo "mkfs.vfat -F 32 $partition1"
mkfs.vfat -F 32 $partition1

#<BL1 fusing>
bl1_position=1
uboot_position=49

#截取uboot.bin的前8kb做成BL1
echo "BL1 fusing"
./mkbl1 ../u-boot.bin SD-bl1-8k.bin 8192

#将SD-bl1-8k.bin写入到SD卡的1扇区开始的地方。(扇区是编号从0开始的)
dd iflag=dsync oflag=dsync if=SD-bl1-8k.bin of=$1 seek=$bl1_position
rm SD-bl1-8k.bin

####################################
#<u-boot fusing>
echo "u-boot fusing"

# 将整个uboot写入到SD卡49扇区开始的地方，当做BL2
dd iflag=dsync oflag=dsync if=../u-boot.bin of=$1 seek=$uboot_position

####################################
#<Message Display>
echo "U-boot image is fused successfully."
echo "Eject SD card and insert it again."

(1)判断输入的设备节点类型是SD卡的还是MMC卡的；
(2)构建SD卡/MMC卡的MBR，写入到0号扇区；
(3)将SD卡/MMC卡格式化成vfat格式；
(4)调用mkbl1制作BL1，写入到1号扇区开始的地方；
(5)将uboot.bin写入到49扇区开始的地方；

4、制作BL1的代码分析(C110-EVT1-mkbl1.c)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main (int argc, char *argv[])

	FILE		*fp;
	char		*Buf, *a;
	int		BufLen;
	int		nbytes, fileLen;
	unsigned int	checksum;
	int		i;
//
	if (argc != 4)
	
		printf("Usage: mkbl1 <source file> <destination file> <size> \\n");
		return -1;
	
//
	BufLen = atoi(argv[3]);
	Buf = (char *)malloc(BufLen);
	memset(Buf, 0x00, BufLen);
//
	fp = fopen(argv[1], "rb");
	if( fp == NULL)
	
		printf("source file open error\\n");
		free(Buf);
		return -1;
	
	fseek(fp, 0L, SEEK_END);
	fileLen = ftell(fp);
	fseek(fp, 0L, SEEK_SET);
	if ( BufLen > fileLen )
	
		printf("Usage: unsupported size\\n");
		free(Buf);
		fclose(fp);
		return -1;
	
	nbytes = fread(Buf, 1, BufLen, fp);

	if ( nbytes != BufLen )
	
		printf("source file read error\\n");
		free(Buf);
		fclose(fp);
		return -1;
	
	fclose(fp);
	//计算校验和
	a = Buf + 16;
	for(i = 0, checksum = 0; i < BufLen - 16; i++)
		checksum += (0x000000FF) & *a++;

	//保存校验和
	a = Buf + 8;	
	*( (unsigned int *)a ) = checksum;

//
	fp = fopen(argv[2], "wb");
	if (fp == NULL)
	
		printf("destination file open error\\n");
		free(Buf);
		return -1;
	

	a	= Buf;
	nbytes	= fwrite( a, 1, BufLen, fp);
	if ( nbytes != BufLen )
	
		printf("destination file write error\\n");
		free(Buf);
		fclose(fp);
		return -1;
	
	free(Buf);
	fclose(fp);
	return 0;

(1)从uboot中读出前8KB数据；
(2)计算校验和；(不包含前16字节)
(3)将校验和保存在前8kb数据的8-12字节；
(4)将添加了校验和的前8kb数据保存成文件；

5、BL1和BL2在SD中的分布

SD卡的0号扇区放的MBR（扇区引导记录），1-16扇区存放的BL1，49开始的扇区存放的完整的uboot.bin。之所以放1号扇区和49号扇区，是因为uboot源码里读BL1就是从1号扇区读，BL2就是从49号扇区读，后面会做分析。

6、S5PV210对从SD卡启动的要求

(1)iROM代码去SD卡读取BL1时，就是从1扇区开始读的，数据手册里明确写了第一个扇区要保留，这是三星官方的内置代码决定的；
(2)BL1代码有16字节的头信息，其中包含BL1的大小和校验和。其中校验和是必须填的，BL1的大小可以不填。

7、uboot启动过程中读取BL2

7.1、函数调用关系

	start.S
		movi_bl2_copy()
			copy_bl2()

7.2、movi_bl2_copy函数分析

void movi_bl2_copy(void)

	ulong ch;
	
	ch = *(volatile u32 *)(0xD0037488);
	copy_sd_mmc_to_mem copy_bl2 =
	    (copy_sd_mmc_to_mem) (*(u32 *) (0xD0037F98));

	u32 ret;
	if (ch == 0xEB000000) 
		ret = copy_bl2(0, MOVI_BL2_POS, MOVI_BL2_BLKCNT,
			CFG_PHY_UBOOT_BASE, 0);
	
	else if (ch == 0xEB200000) 
		ret = copy_bl2(2, MOVI_BL2_POS, MOVI_BL2_BLKCNT,
			CFG_PHY_UBOOT_BASE, 0);
	
	else
		return;

	if (ret == 0)
		while (1)
			;
	else
		return;

(1)0xD0037488和0xD0037F98是特殊的地址，具体查数据手册。参考博客：《ARM芯片开发（S5PV210芯片）——SD卡启动》；
(2)读取0xD0037488地址处的数据，判断是从SD卡通道0还是从SD卡通道2读取BL2；
(3)copy_bl2函数功能：从SD卡通道0/2的MOVI_BL2_POS扇区开始处读取MOVI_BL2_BLKCNT个扇区的数据，放到CFG_PHY_UBOOT_BASE地址(内存地址)处；
(4)宏定义是在uboot的源码里定义的，MOVI_BL2_POS–49,MOVI_BL2_BLKCNT–1024,CFG_PHY_UBOOT_BASE–0x33e00000;