u-boot移植(十三)---代码修改---裁剪及环境变量 一

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了u-boot移植(十三)---代码修改---裁剪及环境变量 一相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、内核裁剪

  内核的裁剪首先就是修改我们的配置文件,即 include/configs/jz2440.h 文件,里面定义的很多宏,我们也许用不上的就要去掉。

  1 /*
  2  * (C) Copyright 2002
  3  * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
  4  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
  5  * Gary Jennejohn <garyj@denx.de>
  6  * David Mueller <d.mueller@elsoft.ch>
  7  *
  8  * Configuation settings for the JZ2440 board.
  9  *
 10  * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0+
 11  */
 12 
 13 #ifndef __CONFIG_H
 14 #define __CONFIG_H
 15 
 16 /*
 17  * High Level Configuration Options
 18  * (easy to change)
 19  */
 20 #define CONFIG_S3C24X0        /* This is a SAMSUNG S3C24x0-type SoC */
 21 #define CONFIG_JZ2440        /* on a JZ2440 Board */
 22 #define CONFIG_S3C2440
 23 
 24 /* 内存为64M(34000000),34000000 - 33F00000 = 100000 即为1M*/
 25 #define CONFIG_SYS_TEXT_BASE         0x33f00000
 26 
 27 #define DEBUG
 28 
 29 #define CONFIG_SYS_ARM_CACHE_WRITETHROUGH
 30 
 31 /* input clock of PLL (the JZ2440 has 12MHz input clock) */
 32 #define CONFIG_SYS_CLK_FREQ    12000000
 33 
 34 #define CONFIG_CMDLINE_TAG    /* enable passing of ATAGs */
 35 #define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS
 36 #define CONFIG_INITRD_TAG
 37 
 38 /*
 39  * Hardware drivers
 40  */
 41 #if 0
 42 #define CONFIG_CS8900        /* we have a CS8900 on-board */
 43 #define CONFIG_CS8900_BASE    0x19000300
 44 #define CONFIG_CS8900_BUS16    /* the Linux driver does accesses as shorts */
 45 #else
 46 #define CONFIG_DRIVER_DM9000
 47 #endif
 48 
 49 /*
 50  * select serial console configuration
 51  */
 52 #define CONFIG_S3C24X0_SERIAL
 53 #define CONFIG_SERIAL1        1    /* we use SERIAL 1 on JZ2440 */
 54 
 55 /************************************************************
 56  * USB support (currently only works with D-cache off)
 57  ************************************************************/
 58 #define CONFIG_USB_OHCI
 59 #define CONFIG_USB_OHCI_S3C24XX
 60 #define CONFIG_USB_KEYBOARD
 61 #define CONFIG_USB_STORAGE
 62 #define CONFIG_DOS_PARTITION
 63 
 64 /************************************************************
 65  * RTC
 66  ************************************************************/
 67 #define CONFIG_RTC_S3C24X0
 68 
 69 
 70 #define CONFIG_BAUDRATE        115200
 71 
 72 /*
 73  * BOOTP options
 74  */
 75 #define CONFIG_BOOTP_BOOTFILESIZE
 76 #define CONFIG_BOOTP_BOOTPATH
 77 #define CONFIG_BOOTP_GATEWAY
 78 #define CONFIG_BOOTP_HOSTNAME
 79 
 80 /*
 81  * Command line configuration.
 82  */
 83 #define CONFIG_CMD_BSP
 84 #define CONFIG_CMD_CACHE
 85 #define CONFIG_CMD_DATE
 86 #define CONFIG_CMD_DHCP
 87 #define CONFIG_CMD_NAND
 88 #define CONFIG_CMD_PING
 89 #define CONFIG_CMD_REGINFO
 90 #define CONFIG_CMD_USB
 91 
 92 #define CONFIG_SYS_HUSH_PARSER
 93 #define CONFIG_CMDLINE_EDITING
 94 
 95 /* autoboot */
 96 #define CONFIG_BOOTDELAY    5
 97 #define CONFIG_BOOT_RETRY_TIME    -1
 98 #define CONFIG_RESET_TO_RETRY
 99 #define CONFIG_ZERO_BOOTDELAY_CHECK
100 
101 #define CONFIG_NETMASK        255.255.255.0
102 #define CONFIG_IPADDR        10.0.0.110
103 #define CONFIG_SERVERIP        10.0.0.1
104 
105 #if defined(CONFIG_CMD_KGDB)
106 #define CONFIG_KGDB_BAUDRATE    115200    /* speed to run kgdb serial port */
107 #endif
108 
109 /*
110  * Miscellaneous configurable options
111  */
112 #define CONFIG_SYS_LONGHELP        /* undef to save memory */
113 #define CONFIG_SYS_CBSIZE    256
114 /* Print Buffer Size */
115 #define CONFIG_SYS_PBSIZE    (CONFIG_SYS_CBSIZE + \\
116                 sizeof(CONFIG_SYS_PROMPT)+16)
117 #define CONFIG_SYS_MAXARGS    16
118 #define CONFIG_SYS_BARGSIZE    CONFIG_SYS_CBSIZE
119 
120 #define CONFIG_DISPLAY_CPUINFO                /* Display cpu info */
121 
122 #define CONFIG_SYS_MEMTEST_START    0x30000000    /* memtest works on */
123 #define CONFIG_SYS_MEMTEST_END        0x33F00000    /* 63 MB in DRAM */
124 
125 #define CONFIG_SYS_LOAD_ADDR        0x30800000
126 
127 /* support additional compression methods */
128 #define CONFIG_BZIP2
129 #define CONFIG_LZO
130 #define CONFIG_LZMA
131 
132 /*-----------------------------------------------------------------------
133  * Physical Memory Map
134  */
135 #define CONFIG_NR_DRAM_BANKS    1          /* we have 1 bank of DRAM */
136 #define PHYS_SDRAM_1        0x30000000 /* SDRAM Bank #1 */
137 #define PHYS_SDRAM_1_SIZE    0x04000000 /* 64 MB */
138 
139 #define PHYS_FLASH_1        0x00000000 /* Flash Bank #0 */
140 
141 #define CONFIG_SYS_FLASH_BASE    PHYS_FLASH_1
142 
143 /*-----------------------------------------------------------------------
144  * FLASH and environment organization
145  */
146 
147 #define CONFIG_SYS_FLASH_CFI
148 #define CONFIG_FLASH_CFI_DRIVER
149 #define CONFIG_FLASH_CFI_LEGACY
150 #define CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_1Mx16
151 #define CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS    45
152 
153 #define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS    1
154 #define CONFIG_SYS_FLASH_BANKS_LIST     { CONFIG_SYS_FLASH_BASE }
155 #define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT    (128)
156 
157 #define CONFIG_ENV_ADDR            (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x070000)
158 #define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH
159 #define CONFIG_ENV_SIZE            0x10000
160 /* allow to overwrite serial and ethaddr */
161 #define CONFIG_ENV_OVERWRITE
162 
163 /*
164  * Size of malloc() pool
165  * BZIP2 / LZO / LZMA need a lot of RAM
166  */
167 #define CONFIG_SYS_MALLOC_LEN    (4 * 1024 * 1024)
168 
169 #define CONFIG_SYS_MONITOR_LEN    (448 * 1024)
170 #define CONFIG_SYS_MONITOR_BASE    CONFIG_SYS_FLASH_BASE
171 
172 /*
173  * NAND configuration
174  */
175 #ifdef CONFIG_CMD_NAND
176 #define CONFIG_NAND_S3C2410
177 #define CONFIG_SYS_S3C2410_NAND_HWECC
178 #define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE    1
179 #define CONFIG_SYS_NAND_BASE        0x4E000000
180 #endif
181 
182 /*
183  * File system
184  */
185 #define CONFIG_CMD_FAT
186 #define CONFIG_CMD_EXT2
187 #define CONFIG_CMD_UBI
188 #define CONFIG_CMD_UBIFS
189 #define CONFIG_CMD_MTDPARTS
190 #define CONFIG_MTD_DEVICE
191 #define CONFIG_MTD_PARTITIONS
192 #define CONFIG_YAFFS2
193 #define CONFIG_RBTREE
194 
195 /* additions for new relocation code, must be added to all boards */
196 #define CONFIG_SYS_SDRAM_BASE    PHYS_SDRAM_1
197 #define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR    (CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x1000 - \\
198                 GENERATED_GBL_DATA_SIZE)
199 
200 #define CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_F
201 
202 #endif /* __CONFIG_H */

  编译执行:

  

  do_date 对应着宏 DO_CMD_DATE,去掉此宏

  

  再次编译执行,编译完成。

  

  烧写进开发板。启动。

二、环境变量

2.1 修改分区为nand

  环境变量的设置都会存在flash中,若是未设置分区,就执行save等保存命令,可能会破坏u-boot的启动程序。

  环境变量的设置 对应着宏 

  

  不过这段我们不需要,我们需要设置自己的环境变量。

  查找save命令的设置对应的文件,saveenv

  

  

  

  我们只有nand和flash所以只对应这两行。查看common 下的 Makefile:

  

  

  配置成保存环境变量的地方为 nand ,则需要定义宏 CONFIG_ENV_IS_IN_NAND

  进入源文件继续查看,还需要定义宏 CMD_SAVEENV,CMD_SAVEENV宏的定义则依赖下面的程序:

  

  CONFIG_CMD_NAND 我们已经在jz2440.h中定义,所以不需要了。

  saveenv函数中同时涉及到另外两个宏:CONFIG_ENV_RANGE和CONFIG_ENV_OFFSET,一个是ENV的擦除大小,一个是偏移地址。

  

  其中CONFIG_ENV_RANGE 的设置如上,我们可以直接参照 flash的设置,配置这几个宏。

  

  编译,烧写:

  

  结果不对,打开DEBUG开关进行DEBUG

  代码流程中执行到initr_nand,之后就开始执行initr_env,在此函数和其子函数中加入调试代码 查看是否进入其中执行:

  

  

  在函数的头尾加上debug函数,可以在进入的函数中都加上,然后去查函数在哪里调用出错了。编译,烧录:

  

  上面是结尾的打印信息。根据上面的信息理一下代码

 1 board_init_r
 2     initr_env 
 3         debug("start of initr_env \\n");
 4         should_load_env()
 5             debug("start of should_load_env() \\n");
 6             debug("end of should_load_env() \\n");
 7         env_relocate
 8             debug("start of env_relocate(void) \\n");
 9             debug("in of env_relocate_spec() \\n");
10             env_relocate_spec();
11                 env_relocate_spec(void)        //此函数是未定义CONFIG_ENV_OFFSET_REDUND宏的函数
12                     debug("start of env_relocate(void) \\n");
13                     debug("env_relocate_spec in  set_default_env\\n");
14                     set_default_env("!readenv() failed");
15                     debug("end of env_relocate(void) \\n");
16             debug("end of env_relocate(void) \\n");
17         debug("end of initr_env \\n");

  标记红色部分是已经执行了的,可以看出在进入env_relocate_spec时候找不到函数了,此函数并没有进入,但是又确实执行到那一步了,看一下u-boot.dis,看是否执行过此函数

   

  查看一下 env_relocate是否调用此地址函数:

  

  这里又调用 但是执行的时候又出错了,进入了此函数,确没有返回。就是程序运行的时候根本没有进入此函数中。

  查看一下栈的设置以及autoconf.h文件,发现在其中,打开了CONFIG_SYS_MALLOC_F宏,这个宏在原先的设置中我们并没有加入,应该是系统自动给他设定的。

  查看jz2440_defconfig文件,发现里面确实打开了这个宏,注释掉,这个宏在栈的设置中会用到,在crt0.S的代码中有一段跳转到board_init_f_mem 函数,里面有一段代码如下:

1 #if defined(CONFIG_SYS_MALLOC_F)
2     top -= CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN;
3     gd->malloc_base = top;
4 #endif

  这里是分配给一小段内存池,使栈下移动。栈往下多移动了 1024KB

  

  同时在我们的默认的config文件中,发现关闭了 CONFIG_CMD_NAND 宏,这个宏必须要打开。

  在配置中,SPL也被打开了,必须关闭

  

  最后重新修改下crt0.S中的代码,如下:

  1 ENTRY(_main)
  2 
  3 /*
  4  * Set up initial C runtime environment and call board_init_f(0).
  5  * 初始化C运行环境并且调用 board_init_f(0) 函数
  6  */
  7 
  8  /*
  9   * 初始化栈地址
 10   */
 11 #if defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_SPL_STACK)
 12     ldr    sp, =(CONFIG_SPL_STACK)
 13 #else
 14     /* Generic-asm-offsets.h (include\\generated)
 15      * #define GENERATED_GBL_DATA_SIZE 192
 16      * JZ2440.h(include\\config)
 17      * #define PHYS_SDRAM_1        0x30000000
 18      * #define CONFIG_SYS_SDRAM_BASE    PHYS_SDRAM_1
 19      * #define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR    (CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x1000 - GENERATED_GBL_DATA_SIZE)
 20      * 
 21      * CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR = 0x30000000 + 0x1000 - 192(0xc0) = 0x30000f40
 22      */
 23     ldr    sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)        /* 设置CFIG_SYS_INIT_SP_ADDR定义的地址,include/configs/jz2440.h中定义 */
 24 #endif    /* end defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_SPL_STACK)*/
 25 
 26 #if defined(CONFIG_CPU_V7M)    /* v7M forbids using SP as BIC destination */
 27     mov    r3, sp
 28     bic    r3, r3, #7
 29     mov    sp, r3
 30 #else
 31     /* sp 的8字节对齐 */
 32     bic    sp, sp, #7    /* 8-byte alignment for ABI compliance */
 33 #endif /* end defined(CONFIG_CPU_V7M) */
 34     
 35     /* 设置nand 启动 */
 36     bl nand_init_ll    /* 跳转到borad/samsung/jz2440/init.c 中执行 nand_init_ll 函数 */
 37     mov r0, #0
 38     ldr r1, =(CONFIG_SYS_TEXT_BASE)    /*CONFIG_SYS_TEXT_BASE=0x33f00000 程序的链接地址*/
 39     ldr r2, =0x80000                /* 程序大小 */    
 40     bl copy_code_to_sdram            /* 拷贝代码到SDRAM */    
 41     bl clear_bss                    /* 清除bss */
 42 
 43     ldr pc, =call_board_init_f            /* 执行第一阶段初始化 */
 44     
 45 call_board_init_f:        
 46     mov    r0, sp                    /* r0 = sp */
 47     bl    board_init_f_mem        /*跳转到 board_init_f_mem 执行*/
 48     mov    sp, r0                    /* sp = 0x30000000*/
 49     
 50     mov    r0, #0
 51     bl    board_init_f            /* 调用单板的初始化函数,跳转到 borad_init_f 处执行 */
 52 
 53 
 54 #if ! defined(CONFIG_SPL_BUILD)
 55 
 56 
 57 /*
 58  * Set up intermediate environment (new sp and gd) and call
 59  * relocate_code(addr_moni). Trick here is that we\'ll return
 60  * \'here\' but relocated.
 61  */
 62     /*
 63      * 这一段代码是将board_init_f中设置好的start_addr_sp地址值赋给栈指针,使其指向重定位后的栈顶
 64      * 8字节对齐后,将r9设为新的GD地址( gd地址=bd地址-sizeof(gd_t))
 65      */
 66     ldr    sp, [r9, #GD_START_ADDR_SP]    /* sp = gd->start_addr_sp */
 67 
 68 #if defined(CONFIG_CPU_V7M)    /* v7M forbids using SP as BIC destination */
 69     mov    r3, sp
 70     bic    r3, r3, #7
 71     mov    sp, r3
 72 #else
 73     bic    sp, sp, #7    /* 8-byte alignment for ABI compliance */
 74 #endif /* defined(CONFIG_CPU_V7M) */
 75 
 76     ldr    r9, [r9, #GD_BD]        /* r9 = gd->bd */
 77     sub    r9, r9, #GD_SIZE        /* new GD is below bd */
 78 
 79     adr    lr, here                 /*设置返回地址为下面的here,重定位到sdram后返回here运行*/
 80     ldr    r0, [r9, #GD_RELOC_OFF]        /* r0 = gd->reloc_off 取重定位地址偏移值 */
 81     add    lr, lr, r0                /*返回地址加偏移地址等于重定位后在sdram中的here地址*/
 82 
 83 #if defined(CONFIG_CPU_V7M)
 84     orr    lr, #1                /* As required by Thumb-only */
 85 #endif
 86 #if 0
 87     ldr    r0, [r9, #GD_RELOCADDR]        /* r0 = gd->relocaddr 传入参数为重定位地址 */
 88     b    relocate_code                /*跳到arch/arm/lib/relocate.S中执行*/
 89 #endif
 90 
 91 here:        /*返回后跳到sdram中运行    */    
 92     /*
 93       * now relocate vectors
 94       */
 95     bl    relocate_vectors
 96 
 97     /* Set up final (full) environment */
 98     bl    c_runtime_cpu_setup    /* we still call old routine here */
 99 #endif /* ! defined(CONFIG_SPL_BUILD) */
100 
101 #if !defined(CONFIG_SPL_BUILD) || defined(CONFIG_SPL_FRAMEWORK)
102 #ifdef CONFIG_SPL_BUILD
103     /* Use a DRAM stack for the rest of SPL, if requested */
104     bl    spl_relocate_stack_gd
105     cmp    r0, #0
106     movne    sp, r0
107 #endif /* end CONFIG_SPL_BULD */
108     ldr    r0, =__bss_start    /* this is auto-relocated! */
109 
110 #ifdef CONFIG_USE_ARCH_MEMSET
111     ldr    r3, =__bss_end        /* this is auto-relocated! */
112     mov    r1, #0x00000000        /* prepare zero to clear BSS */
113 
114     subs    r2, r3, r0        /* r2 = memset len */
115     bl    memset
116 #else
117     ldr    r1, =__bss_end        /* this is auto-relocated! */
118     mov    r2, #0x00000000        /* prepare zero to clear BSS */
119 
120 clbss_l:cmp    r0, r1            /* while not at end of BSS */
121 #if defined(CONFIG_CPU_V7M)
122     itt    lo
123 #endif
124 
125     strlo    r2, [r0]        /* clear 32-bit BSS word */
126     addlo    r0, r0, #4        /* move to next */
127     blo    clbss_l
128 #endif
129 
130 #if ! defined(CONFIG_SPL_BUILD)
131     bl coloured_LED_init
132     bl red_led_on
133 #endif
134 
135     /* call board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr) */
136     mov     r0, r9                  /* gd_t */
137     ldr    r1, [r9, #GD_RELOCADDR]    /* dest_addr */
138 /*    ldr    r1, =CONFIG_SYS_TEXT_BASE*/
139     /* call board_init_r */
140     ldr    pc, =board_init_r    /* this is auto-relocated! */
141 
142     /* we should not return here. */
143 #endif
144 
145 ENDPROC(_main)

  再次编译运行,同时保存环境变量,并reset。

    

  已经运行正常了。

   reset后显示了一个错误,dm9000的地址未设置。下一节在修改,此时先看看env的启动流程。

2.2 env 的启动流程

  uboot中env的整个架构可以分为3层:  

  (1) 命令层,如saveenv,setenv editenv这些命令的实现,还有如启动时调用的env_relocate函数。

  (2) 中间封装层,利用不同静态存储器特性封装出命令层需要使用的一些通用函数,如env_init,env_relocate_spec,saveenv这些函数。实现文件在common/env_xxx.c

  (3) 驱动层,实现不同静态存储器的读写擦等操作,这些是uboot下不同子系统都必须的。

2.2.1 env初始化

  首先在board_init_f中调用init_sequence的env_init,这个函数是不同存储器实现的函数,nand中的实现如下:

  

1 int env_init(void)
2 {
3     gd->env_addr    = (ulong)&default_environment[0];  /* 调用环境变量数组 */
4     gd->env_valid    = 1;                  /* 设置env标志有效位为1 */
5     return 0;
6 }

  env_init要早于静态存储器的初始化,所以无法进行env的读写,这里将gd中的env相关变量进行配置,默认设置env为valid。方便后面env_relocate函数进行真正的env从nand到ram的relocate。

2.2.2 initr_env

  继续执行,在board_init_r中执行 initr_ebv

 1 static int initr_env(void)
 2 {
 3     debug("start of initr_env \\n");
 4     /* initialize environment */
 5     if (should_load_env())
 6         env_relocate();
 7     else
 8         set_default_env(NULL);
 9 
10     /* Initialize from environment */
11     load_addr = getenv_ulong("loadaddr", 16, load_addr);
12     return 0;
13 }

  这是在所有存储器初始化完成后执行的。

  调用should_load_env:

1 static int should_load_env(void)
2 {
3     return 1;
4 }

  返回 1之后执行下一句 env_relocate。