U-Boot源码分析及移植-fs2410(一)

2014-11-24 09:54:02 · 作者: · 浏览: 1

本文从以下几个方面粗浅地分析u-boot并移植到FS2410板上:
1、u-boot工程的总体结构
2、u-boot的流程、主要的数据结构、内存分配。
3、u-boot的重要细节,主要分析流程中各函数的功能。
4、基于FS2410板子的u-boot移植。实现了NOR Flash和NAND Flash启动,网络功能。 
这些认识源于自己移植u-boot过程中查找的资料和对源码的简单阅读。下面主要以smdk2410为分析对象。


一、u-boot工程的总体结构:
1、源代码组织
对于ARM而言,主要的目录如下:
board 平台依赖  存放电路板相关的目录文件,每一套板子对 应一个目录。如smdk2410(arm920t)
 
cpu 平台依赖  存放CPU相关的目录文件,每一款CPU对应一个目录,例如:arm920t、 xscale、i386等目录
lib_arm 平台依赖  存放对ARM体系结构通用的文件,主要用于实现ARM平台通用的函数,如软件浮点。


common 通用 通用的多功能函数实现,如环境,命令,控制台相关的函数实现。
include 通用 头文件和开发板配置文件,所有开发板的配置文件都在configs目录下
lib_generic 通用 通用库函数的实现
net 通用 存放网络协议的程序
drivers 通用 通用的设备驱动程序,主要有以太网接口的驱动,nand驱动。
.......
2.makefile简要分析
所有这些目录的编译连接都是由顶层目录的makefile来确定的。
在执行make之前,先要执行make $(board)_config 对工程进行配置,以确定特定于目标板的各个子目录和头文件。
$(board)_config:是makefile 中的一个伪目标,它传入指定的CPU,ARCH,BOARD,SOC参数去执行mkconfig脚本。
这个脚本的主要功能在于连接目标板平台相关的头文件夹,生成config.h文件包含板子的配置头文件。
使得makefile能根据目标板的这些参数去编译正确的平台相关的子目录。
以smdk2410板为例,执行 make smdk2410_config,
主要完成三个功能:
@在include文件夹下建立相应的文件(夹)软连接,


#如果是ARM体系将执行以下操作:
#ln -s asm-arm asm
#ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch
#ln -s proc-armv asm-arm/proc


@生成Makefile包含文件include/config.mk,内容很简单,定义了四个变量:


ARCH = arm
CPU = arm920t
BOARD = smdk2410
SOC = s3c24x0


@生成include/config.h头文件,只有一行:


/* Automatically generated - do not edit */
#include "config/smdk2410.h"


顶层makefile先调用各子目录的makefile,生成目标文件或者目标文件库。
然后再连接所有目标文件(库)生成最终的u-boot.bin。
连接的主要目标(库)如下:
OBJS = cpu/$(CPU)/start.o
LIBS = lib_generic/libgeneric.a
LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
ifdef SOC
LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
endif
LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a /
fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += rtc/librtc.a
LIBS += dtt/libdtt.a
LIBS += drivers/libdrivers.a
LIBS += drivers/nand/libnand.a
LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += $(BOARDLIBS)
显然跟平台相关的主要是:
cpu/$(CPU)/start.o
board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a 
cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a 
lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
这里面的四个变量定义在include/config.mk(见上述)。
其余的均与平台无关。
所以考虑移植的时候也主要考虑这几个目标文件(库)对应的目录。


3、u-boot的通用目录是怎么做到与平台无关的?
include/config/smdk2410.h
这个头文件中主要定义了两类变量。
 一类是选项,前缀是CONFIG_,用来选择处理器、设备接口、命令、属性等,主要用来决定是否编译某些文件或者函数。


另一类是参数,前缀是CFG_,用来定义总线频率、串口波特率、Flash地址等参数。这些常数参量主要用来支持通用目录中的代码,定义板子资源参数。


这两类宏定义对u-boot的移植性非常关键,比如drive/CS8900.c,对cs8900而言,很多操作都是通用的,但不是所有的板子上面都有这个芯片,即使有它在内存中映射的基地址也是平台相关的。所以对于smdk2410板,在smdk2410.h中定义了
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1 /* we have a CS8900 on-board */
#define CS8900_BASE 0x19000300 /*IO mode base address*/
CONFIG_DRIVER_CS8900的定义使得cs8900.c可以被编译(当然还得定义CFG_CMD_NET才行),因为cs8900.c中在函数定义的前面就有编