s3c6410 uboot代码分析《一》
?來源:http://hi.baidu.com/__eabi/blog/item/be67533797bc73f014cecb49.html
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以下用以記錄uboot代碼的分析過程,目標(biāo)是s3c6410,如有錯誤,歡迎指正。
強(qiáng)調(diào),內(nèi)容與三星原廠提供的uboot-1.1.6有更改的地方,因?yàn)橥饨油庠O(shè)的區(qū)別,特別是nand_flash、外接網(wǎng)卡芯片和LCD芯片
以下純代碼情景分析,請結(jié)合uboot的功能結(jié)構(gòu)圖和內(nèi)存分布圖查看代碼,這樣會更加容易理解。
s3c-u-boot-1.1.6源代碼可以在三星下面的網(wǎng)站獲得,但前提是你有官方的email。
還是百度google搜一下吧,當(dāng)然我這也是有的哦。
http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/productInfo.do?fmly_id=835&partnum=S3C6410
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??????????????????????????????????????????????? 功能結(jié)構(gòu)圖(上圖)???????????????????????????????????????????????uboot內(nèi)存分布圖(上圖)
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?
1.start.s代碼分析(第一階段)
/*?以下是具有arm特色的異常向量表,為中斷異常準(zhǔn)備 */
--------------------
.globl _start
_start: b?reset
?ldr?pc, _undefined_instruction
?ldr?pc, _software_interrupt
?ldr?pc, _prefetch_abort
?ldr?pc, _data_abort
?ldr?pc, _not_used
?ldr?pc, _irq
?ldr?pc, _fiq
_undefined_instruction:
?.word undefined_instruction
_software_interrupt:
?.word software_interrupt
_prefetch_abort:
?.word prefetch_abort
_data_abort:
?.word data_abort
_not_used:
?.word not_used
_irq:
?.word irq
_fiq:
?.word fiq
_pad:
?.word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
.global _end_vect
_end_vect:
?.balignl 16,0xdeadbeef
--------------------
?
/*?當(dāng)發(fā)生中斷異常時,pc會跳轉(zhuǎn)到.word的后面地址處 處理異常,
?? undefined異常由arm核譯碼單元檢測,并觸發(fā)未定義指令異常請求,硬件設(shè)置pc的值為0x4,強(qiáng)制程序從內(nèi)存0x4地址執(zhí)行指令;
?? 0x8存放軟件中斷處理指令,arm中使用swi指令時觸發(fā)軟件中斷,硬件設(shè)置PC的值為0x8,同時進(jìn)入系統(tǒng)模式,多用在系統(tǒng)庫的編寫;
?? prefetch異常,預(yù)取指中止異常,導(dǎo)致正在取的指令無法正常取出,這里需要注意流水線造成的pc值?;
?? data中止,無法獲取數(shù)據(jù),產(chǎn)生的原因有可能是內(nèi)存未準(zhǔn)備好、內(nèi)存無讀或?qū)憴?quán)限等一些原因產(chǎn)生的異常;
?? 0x14暫時未使用;
?? 0x18提供系統(tǒng)硬件中斷跳轉(zhuǎn)接口,一般我們的處理器都會引出很多的外部中斷線,在這里能做的就是判斷系統(tǒng)中斷線產(chǎn)生的中斷,注冊中斷,初始化中斷,調(diào)用中斷函數(shù)等等;
?? 0x1c地址為_fiq快速中斷,一個系統(tǒng)在中斷流水線上可能產(chǎn)生很多中斷,但快中斷只會有一個
*/
--------------------
_undefined_instruction:
?.word undefined_instruction
_software_interrupt:
?.word software_interrupt
_prefetch_abort:
?.word prefetch_abort
_data_abort:
?.word data_abort
_not_used:
?.word not_used
_irq:
?.word irq
_fiq:
?.word fiq
_pad:
?.word 0x12345678 /* now 16*4=64 */
.global _end_vect
_end_vect:
?.balignl 16,0xdeadbeef
--------------------
?
/*?
?? _TEXT_BASE標(biāo)號所代表的是uboot代碼的運(yùn)行地址,對于s3c6410
?? 系統(tǒng)來說,如果nand flash啟動方式,系統(tǒng)會把0xc000000里面前4KB的內(nèi)容映射到引導(dǎo)鏡像區(qū),即0x0地址,但是我們需要把
?? uboot代碼放到我們的SDRAM,原因是我們代碼里面需要對變量做更改并且增加代碼執(zhí)行效率等
?? 下面代碼的含義是定義uboot程序執(zhí)行的運(yùn)行地址,值為0xc7e00000,.word后面的值TEXT_BASE在編譯的時候,
?? 通過向編譯器傳遞參數(shù)獲得,-DTEXT_BASE方式向編譯器傳遞宏參,在編譯的時候可以注意下編譯的時候都會指定它的值,值得定義在
?? config.mk中,Makefile會包含它。
*/
--------------------
_TEXT_BASE:
?.word?TEXT_BASE
--------------------
?
?
/*?
在uboot里面會開啟MMU,下面是在MMU開啟前uboot在內(nèi)存存放的真實(shí)物理地址,值為0x57e00000。強(qiáng)調(diào)一下,我們做的開發(fā)板的SDRAM在DMC1上,即訪問物理內(nèi)存的實(shí)際物理地址從0x50000000開始,SDRAM的大小為256M,正好是一個DMC1,所以內(nèi)存的訪問地址就是0x50000000-0x6FFFFFFF之間了。
*/
--------------------
_TEXT_PHY_BASE:
?.word?CFG_PHY_UBOOT_BASE
--------------------
?
?
/*?
?? 這個不解釋也是可以的,但是還是要解釋。很多人對_start的值有疑惑,認(rèn)為是0x0,因?yàn)榭吹絖start的標(biāo)號在代碼段最開始處,其實(shí)是錯誤的,匯編代碼里面的標(biāo)號是和編譯時指定的運(yùn)行地址有關(guān)系的。我們在編譯程序的時候會通過-DTEXT_BASE=0xc7e00000參數(shù)告訴編譯器我們程序?qū)\(yùn)行在0xc7e00000地址,那么自然編譯器會認(rèn)為代碼開始的時候就運(yùn)行在這個地址,那么_start的值自然就是0xc7e00000了。總結(jié)之,標(biāo)號的值與編譯時指定的程序地址有關(guān)系,而與程序?qū)嶋H存放在內(nèi)存出的位置無關(guān)。?小心使用哦。特別在使用一些偽指令的時候
*/
--------------------
.globl _armboot_start
_armboot_start:
?.word _start
--------------------
?
?
/*?
?? 下面的代碼__bss_start的值是在u-boot.lds腳本里面定義的,雖然沒給值,但是你要知道文件的大小和位置是由
?? 編譯器指定的,那么還需要我們告訴它值嗎?所以沒值勝有值啦,由編譯時編譯器決定它們的值
?*/
--------------------
.globl _bss_start
_bss_start:
?.word __bss_start
.globl _bss_end
_bss_end:
?.word _end
--------------------
?
?
/*?
?? uboot開始執(zhí)行的第二條代碼處即在這里了,下面的代碼使得cpu的模式為管理模式,如果想使得為cpu為管理模式,需要保證cpsr寄存
?? 器的最低5位為10011,下面是把0xd3的值賦值給cpsr,0xd3即1101 0011,最高兩位置1的意思為關(guān)閉中斷和快中斷,這是為了防止代碼
???正在執(zhí)行時,產(chǎn)生外部中斷,導(dǎo)致程序跳轉(zhuǎn)到異常向量表而無法正常按順序執(zhí)行。5位為0的意思是cpu的狀態(tài)為arm狀態(tài),如果是1則cpu進(jìn)入thumb態(tài),thumb態(tài)處理16位指令代碼和數(shù)據(jù)。?
*/
--------------------
reset:
?mrs?r0,cpsr
?bic?r0,r0,#0x1f
?orr?r0,r0,#0xd3
?msr?cpsr,r0
--------------------
?
/* 以下標(biāo)號所在處的代碼比較多,將做逐步分析,這段代碼主要的工作也就是改了一些硬件寄存器和內(nèi)存初始化工作 */
--------------------
cpu_init_crit:
--------------------
?/*
??指令的含義為刷新指令和數(shù)據(jù)緩存。mcr的意思是把a(bǔ)rm寄存器的值賦值給coprocesser寄存器,拿第一條指令來說,
? p15代表協(xié)處理器,0為一定的值,指令中0b0000四位來表示,現(xiàn)在無具體作用,如果不是0則結(jié)果未知,后面的r0是即將寫入
??c7目標(biāo)寄存器中的值,后面還有個c7所代表的意思為額外操作碼,如果不是c0,則表示的是同一個寄存器的不同物理寄存器,因?yàn)?/p>
??同一個寄存器的名字并不代碼通一個物理內(nèi)存,我們在學(xué)rpsr的時候應(yīng)該知道這點(diǎn),最后的0提供附加信息,用于區(qū)分同一寄存器的
?不同物理寄存器,如無附加信息,請保持為0值,否則結(jié)果不可預(yù)測
?下面三行代碼不難看出,c7、c8的值被清為0,為什么要清為零呢,你需要去看arm1176jzf-s芯片手冊了,其中是有說明的,不再累述,
?arm1176jzf-sarm核芯片手冊下載地址httop://www.arm.com,也可以與本人聯(lián)系獲取。
? */
--------------------
?mov?r0, #0
?mcr?p15, 0, r0, c7, c7, 0?/* flush v3/v4 cache */
?mcr?p15, 0, r0, c8, c7, 0?/* flush v4 TLB */
--------------------
?/*
??實(shí)在不想解釋這段,因?yàn)橐郧翱催^芯片手冊的解釋,且不止一遍,對于這里面要更改的內(nèi)容就是不能全部記下來,和工作有關(guān)了,
? 不能全心搞這塊內(nèi)容,最多2個月左右的時間能回來回顧一下了。總之還是去查arm11核芯片手冊,因?yàn)橐韵赂牡膬?nèi)容是協(xié)處理器
? c1,那么你就該去查c1是用來干什么的。查看得知,是控制寄存器,查看手冊是online books12.2.2 Primary register allocation
? 一節(jié),其中13,9,8位為?V、R、S:V位是對高端異常向量表的支持,如果選擇0異常向量表為0x00000000-0x0000001c,如果選擇
?1異常向量表就是FFFF0000-FFFF001c;R位用于ROM保護(hù)的,具體的還要與c5里面的配合,這都是MMU惹的禍,很煩,但是現(xiàn)在
? 我們還沒有講到MMU,所以為什么這樣做,也必須到講到MMU的時候才見分曉了,S在這里面的意思也是用于系統(tǒng)保護(hù)的,和MMU
? 又是有很大的關(guān)系,好吧,后面會找MMU算賬的,這里就先不深入了,接下來再分析下下面的指令含義
??bic?r0, r0, #0x00000087?@ clear bits 7, 2:0(B--- -CAM) 的B位為0表示支持小little-endian,1表示支持big-endian格式的系統(tǒng)內(nèi)存
? CAM為第三位,M為0代表禁止MMU,反之打開,A代表地址對齊檢查,0代表禁止,C代表指令數(shù)據(jù)cache控制,0為禁止
? orr?r0, r0, #0x00000002?@ set bit 2 (A) Align 這段指令又比較犯賤了,打開地址對齊檢查了,這是應(yīng)該的O(∩_∩)O~,后面又
??設(shè)置12位為1,含義是如果數(shù)據(jù)cache和指令cache是分開的話,這里面置1的含義將會打開指令緩存
*/
--------------------
?mrc?p15, 0, r0, c1, c0, 0
?bic?r0, r0, #0x00002300?@ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)
?bic?r0, r0, #0x00000087?@ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)
?orr?r0, r0, #0x00000002?@ set bit 2 (A) Align
?orr?r0, r0, #0x00001000?@ set bit 12 (I) I-Cache
?mcr?p15, 0, r0, c1, c0, 0
--------------------
?
/*?
?? 以下代碼的作用是為了給256M的內(nèi)存在MMU開啟的時候把0x70000000作為重映射的基地址
?? c15協(xié)處理器寄存器在s3c6410上有特殊作用,它是外部內(nèi)存端口映射寄存器,32位,在開關(guān)MMU的時候發(fā)生作用,且優(yōu)先級最高
?? 這里的0x70000000為外部端口的基地址,0x13的二進(jìn)制為0x10011,0x10011的意思為256M,代表映射的
?? 大小為256M,0x10010為128M。假如你沒開MMU,PHY和Peri port映射的地址將相同。通過下面的內(nèi)容后,我們知道我們原來uboot
?? 代碼是放置到0x57e00000的,現(xiàn)在便只能通過0x57e00000+0x70000000虛擬地址來訪問uboot起始地址了。
?? 使用C15的方法是:
?? 1.Opcode_1 set to 0
?? 2.CRn set to c15
?? 3.CRm set to c2
?? 4.Opcode_2 set to 4
?? 還有問題請參考arm1176jzfs芯片手冊,如下圖:
?*/
--------------------
?/* Peri port setup */
?ldr?r0, =0x70000000
?orr?r0, r0, #0x13
?mcr?p15,0,r0,c15,c2,4?????? @ 256M(0x70000000-0x7fffffff)
--------------------
?
?
/*?
?? 下面是一條跳轉(zhuǎn)指令,代碼這里不貼,但是其中的代碼很重要,在lowlevel.S中實(shí)現(xiàn)比如說點(diǎn)亮LED燈、關(guān)閉watchdog、關(guān)閉中斷、系統(tǒng)
???時鐘初始、nand flash初始化、內(nèi)存控制器初始化。不過說實(shí)在的,去仔細(xì)分析這些初始化的過程,對于你對如何控制硬件有很大的幫
? ?助,?對于這個函數(shù),所要說的東西太多,會在后面的文章中單獨(dú)分析它,現(xiàn)在先知道功能就好,沒有它代碼無法啟動。
*/
--------------------
bl?lowlevel_init
--------------------
?
/*?跳轉(zhuǎn)出來以后,繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼,下面的代碼是判斷程序是否已經(jīng)在ram中了,在的話就不拷貝,直接跳轉(zhuǎn)到after_copy了,否則
?? 繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼?*/
--------------------
?ldr?r0, =0xff000fff
?bic?r1, pc, r0??/* r0 <- current base addr of code */
?ldr?r2, _TEXT_PHY_BASE??/* r1 <- original base addr in ram */
?bic?r2, r2, r0??/* r0 <- current base addr of code */
?cmp???? r1, r2????????????????? /* compare r0, r1????????????????? */
?beq???? after_copy??/* r0 == r1 then skip flash copy?? */
--------------------
?
/*?
?? 下面代碼通過函數(shù)copy_from_nand函數(shù)把代碼拷貝到ram中。steppingstone只能拷貝4KB,我們需要把所有的代碼搬運(yùn)到內(nèi)存中哦
?? 我們知道s3c6410可以通過SD、onenand、nand啟動,但是我們這里做了簡化,先只從nand啟動,以后會再增加SD卡啟動
?? copy_from_nand代碼也在start.S中,做了修改以適合大頁訪問,如有需要請留言告知,將添加copy_from_nand代碼分析
*/
--------------------
#ifdef CONFIG_BOOT_NAND
?mov?r0, #0x1000
?bl?copy_from_nand
#endif
--------------------
?
/*?SD卡啟動方式,這個宏我沒有定義,先保留吧?*/
--------------------
#ifdef CONFIG_BOOT_MOVINAND
?ldr?sp, _TEXT_PHY_BASE
?bl?movi_bl2_copy
?b?after_copy
#endif
--------------------
?
/*?這里我啥都沒做*/
after_copy:
?
/*?
?? 打開MMU功能
?? 協(xié)處理器c3的作用是存儲的保護(hù)和控制,用在MMU中為內(nèi)存的域訪問控制
?? c3為32位寄存器,每兩位為一個訪問控制特權(quán),0x00代表沒有訪問權(quán)限,這時候訪問將失效;0x01為客戶類型,將根據(jù)
?? 地址變換條目中的訪問控制位決定是否允許特定內(nèi)存訪問;0x10是保留的,暫時沒有使用,0x11為管理者權(quán)限,不考慮
?? 地址變換條目中的權(quán)限控制位,將不會訪問內(nèi)存失效。
?? ldr?r5, =0x0000ffff
?? mcr?p15, 0, r5, c3, c0, 0,代碼的含義為設(shè)置高8個域無訪問權(quán)限,低8個域?yàn)楣芾碚邫?quán)限。
?? 接著下面通過mcr?p15, 0, r1, c2, c0, 0指令給c2賦值,c2用于保存頁表基地址。所謂頁表基地址即是虛實(shí)轉(zhuǎn)換的內(nèi)存頁表的首地址。
?? 這里r1的值賦值給了c2,r1的值為0x57exxxxx,c2高14位是儲存頁表的基地址
?? 最后代碼很簡單,打開MMU。
*/
--------------------
#ifdef CONFIG_ENABLE_MMU
enable_mmu:
?/* enable domain access */
?ldr?r5, =0x0000ffff
?mcr?p15, 0, r5, c3, c0, 0??@ load domain access register
?/* Set the TTB register */
?ldr?r0, _mmu_table_base
?ldr?r1, =CFG_PHY_UBOOT_BASE
?ldr?r2, =0xfff00000
?bic?r0, r0, r2
?orr?r1, r0, r1
?mcr?p15, 0, r1, c2, c0, 0
?/* Enable the MMU */
mmu_on:
?mrc?p15, 0, r0, c1, c0, 0
?orr?r0, r0, #1???/* Set CR_M to enable MMU */
?mcr?p15, 0, r0, c1, c0, 0
?nop
?nop
?nop
?nop
#endif
--------------------
?
/*?
?? 堆棧初始化代碼,我們在這里定義了CONFIG_MEMORY_UPPER_CODE
?? sp的值為0xC7FFFFE8
*/
--------------------
skip_hw_init:
?/* Set up the stack????????? */
stack_setup:
#ifdef CONFIG_MEMORY_UPPER_CODE
?ldr?sp, =(CFG_UBOOT_BASE + CFG_UBOOT_SIZE - 0xc)
#else
?ldr?r0, _TEXT_BASE??/* upper 128 KiB: relocated uboot?? */
?sub?r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN?/* malloc area????????????????????? */
?sub?r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo??????????????????????? */
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
?sub?r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)
#endif
?sub?sp, r0, #12??/* leave 3 words for abort-stack??? */
#endif
--------------------
?
/*?清零BSS段內(nèi)容為0 */
--------------------
clear_bss:
?ldr?r0, _bss_start??/* find start of bss segment??????? */
?ldr?r1, _bss_end??/* stop here??????????????????????? */
?mov ?r2, #0x00000000??/* clear??????????????????????????? */
clbss_l:
?str?r2, [r0]??/* clear loop...??????????????????? */
?add?r0, r0, #4
?cmp?r0, r1
?ble?clbss_l
--------------------
?
/*?跳轉(zhuǎn)到uboot代碼的第二個階段,第二階段基本上都是用C實(shí)現(xiàn)的,幸好前面sp的值已經(jīng)設(shè)置好了 */
--------------------
?ldr?pc, _start_armboot
_start_armboot:
?.word start_armboot
--------------------
?
2.第二階段代碼分析(代碼在lib_arm目錄下的board.c里面,start_armboot函數(shù))
?
1)初始化CPU及外圍硬件
?init_fnc_t **init_fnc_ptr;
?char *s;
#ifndef CFG_NO_FLASH
?ulong size;
#endif
#if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)
?unsigned long addr;
#endif
#if defined(CONFIG_BOOT_MOVINAND)
?uint *magic = (uint *) (PHYS_SDRAM_1);
#endif
?/* Pointer is writable since we allocated a register for it */
#ifdef CONFIG_MEMORY_UPPER_CODE /* by scsuh */
?ulong gd_base;
?gd_base = CFG_UBOOT_BASE + CFG_UBOOT_SIZE - CFG_MALLOC_LEN - CFG_STACK_SIZE - sizeof(gd_t);
#ifdef CONFIG_USE_IRQ
?gd_base -= (CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ);
#endif
?gd = (gd_t*)gd_base;
#else
?gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
#endif
?/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */
?__asm__ __volatile__("": : :"memory");
?memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
?gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
?memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
?monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;
?for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
??if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
???hang ();
??}
?}
解釋:定義二級指針init_fnc_ptr指向一個存放函數(shù)指針的數(shù)組,init_fnc_ptr是typedef int (init_fnc_t) (void)類型,即函數(shù)類型,init_fnc_ptr可以指向一個沒有參數(shù),返回值為int型的函數(shù)指針的地址(很繞哦,呵呵),我們看上面代碼最后的for循環(huán)init_fnc_ptr = init_sequence,if中會使用(*init_fnc_ptr)()方式調(diào)用init_sequence中的函數(shù)(函數(shù)名可以看為一個地址),如果返回值不是0,則執(zhí)行hang報錯。
???????因?yàn)槲覀兌x了CONFIG_MEMORY_UPPER_CODE宏,所以gd = (gd_t*)gd_base,由gd_base的值我們知道,malloc區(qū)域、stack區(qū)域、bdinfo數(shù)據(jù)在內(nèi)存的位置是放在upper of uboot。
?????? __asm__ __volatile__("": : :"memory");這條是內(nèi)嵌匯編,請查看另一篇介紹內(nèi)嵌匯編的博文。
?????? gd->bd指針指向數(shù)據(jù)類型為bd_t的結(jié)構(gòu)體,bd_t結(jié)構(gòu)體記錄開發(fā)板的參數(shù),例如串口波特率、ip地址、機(jī)器類型、啟動參數(shù)、環(huán)境變量位置等。
?????? 下面分析for循環(huán)執(zhí)行的函數(shù):
??????? cpu_init:因?yàn)槲覀儧]有定義CONFIG_USE_IRQ,所以這個函數(shù)直接返回0
??????? board_init:
???????函數(shù)內(nèi)首先執(zhí)行dm9000_pre_init()函數(shù),因?yàn)槲覀儼袲M9000AEP網(wǎng)卡映射到內(nèi)存的Xm0CSn[1]上,所以我們要設(shè)置訪問CSn[1]的方式,SROM_BW_REG &= ~(0xf << 4);SROM_BW_REG |= (1<<7) | (1<<6) | (1<<4);兩條代碼的含義為設(shè)置0x70000000控制器的CSn[1]訪問方式為nBE enable、wait enable、16位數(shù)據(jù)總線訪問模式,SROM_BC1_REG = ((DM9000_Tacs<<28)+(DM9000_Tcos<<24)+(DM9000_Tacc<<16)+(DM9000_Tcoh<<12)+(DM9000_Tah<<8)+(DM9000_Tacp<<4)+(DM9000_PMC));這句話的意思是設(shè)置訪問的時序,s3c6410 datasheet中已經(jīng)給出了時序代碼,歡迎查看哦。因?yàn)槲业膠c6410開發(fā)箱接了4.3的TFT LCD,所以在代碼中增加了對LCD的配置工作,代碼如下:
?writel(readl(MIFPCON) & (~(1 << 3)), MIFPCON);
?writel(readl(MIFPCON) & (~(3 << 0)) | 0x1, SPCON);
?writel(0xaaaaaaaa, GPICON);
?writel(0xaaaaaa, GPJCON);
?????? 以上四行代碼分別對MIFPCON、SPCON、GPICON、GPJCON四個寄存器賦值。為什么賦值?查看s3c6410 datasheet手冊14.5.1節(jié),給出了DisplayController的引腳配置,MIFPCON的[3]位設(shè)置為0(normal mode)instead of “1”(by-pass mode),SPCON[1:0]位的值設(shè)置為“01”(use RGB I/F Style)or “00” to use Host I/F Style,我們設(shè)置的是01。GPICON、GPJCON賦值的原因請看下面圖:
?
???????
第一張圖是LCD控制器接口連接原理圖,后面的是圖是芯片手冊,通過兩個圖我們就知道為什么要寫后面兩行代碼了吧。
?????? 好了,73-74行一個是記錄機(jī)器類型,一個是指定向內(nèi)核傳參的地址。
?????? interrupt_init:
?????? 上圖,我發(fā)現(xiàn)注釋很給力,我想我就不畫蛇添足了。不過做一下部分解釋
?????? 184行:值0x0101的含義是設(shè)置Prescaler0、1、2、3的值,請看下圖真相(datasheet)??????
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?????? env_init:如下圖,因?yàn)闆]有定義ENV_IS_EMBEDDED,所有只是執(zhí)行了142-143,把環(huán)境變量的首地址賦值給gd->env_addr。
?????? init_baudrate:
?????? 139行使用getenv_r函數(shù)在default_environment里找baudrate關(guān)鍵字,找到后把“=”號后面的值賦值給gd->baudrate,然后
??????? 再放到gd->bd->bi_baudrate里面。simple_strtoul是uboot實(shí)現(xiàn)的字符串轉(zhuǎn)UL類型。
?????? serial_init:什么都沒做,保持默認(rèn)的8位數(shù)據(jù)、無奇偶校驗(yàn)、1 停止位、無開始位。
?????? console_init_f:gd->have_console = 1就這一句話
?????? display_banner:串口打印uboot信息,就是uboot啟動的時候我們看到的信息,這里使用的是printf,但是我們追進(jìn)去后,關(guān)注的函數(shù)
?????? 應(yīng)該是serial_putc,它是真實(shí)向串口輸出一個字符的函數(shù),這個函數(shù)會遞歸調(diào)用,應(yīng)該說自己調(diào)用自己,遇到\n結(jié)束。
?????? print_cpuinfo:打印CPU信息,CPU型號和速度 CPU:...
?????? checkboard:打印開發(fā)板信息 BOARD:...
?????? dram_init:
?????? 記錄dram的起始地址,0x50000000,size為256M(me的)
?????? display_dram_config:因?yàn)闆]有定義DEBUG,所以打印DRAM:256M
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2)配置malloc空間
????? (因?yàn)镃ONFIG_LCD、CONFIG_VFD沒有定義,所以跳過這一部分)
?????? 我們定義了UPPER_CODE,所以執(zhí)行第一個mem_malloc_init。這個函數(shù)的作用是記錄堆棧空間的起始地址、結(jié)束地址、當(dāng)前地址。
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3)啟動設(shè)備初始化(SD、NAND、ONENAND)
?????? 系統(tǒng)一開始嘗試從SD卡啟動,因?yàn)楸酒榻B的是NANDFLASH啟動方式,所以SD卡部分暫不分析,會單獨(dú)開辟章節(jié)介紹s3c6410
?????? 的SD卡啟動方式(包括windows下SD flasher應(yīng)用程序的編寫、SD卡硬件電路分析、SD寄存器操作和啟動流程)。
?????? 下面分析nand啟動方式,我們在自己的頭文件里定義了CONFIG_COMMANDS和CFG_CMD_NAND,所以會執(zhí)行nand_init函數(shù)
???????
?????? 分析代碼中的368行nand_init函數(shù),我們知道在uboot啟動起來之后,會顯示NAND:? 512M(你nandflash的大小),所以不難想象,
?????? nand_init會向終端打印NAND大小的信息,以下是nand_init的實(shí)現(xiàn):
?????? nand_init函數(shù)的實(shí)現(xiàn)體在drivers/nand/nand.c中,nand_init函數(shù)不僅會打印出nandflash的大小,還會初始化描述nand的結(jié)構(gòu)體
?????? nand_info以及代表“nand”的設(shè)備結(jié)構(gòu)體nand_chip,這兩個結(jié)構(gòu)體前者是mtd層對設(shè)備的抽象和對塊設(shè)備的接口統(tǒng)一,后者是
?????? 設(shè)備的實(shí)體,所有對設(shè)備的讀寫控制操作都最終通過這個結(jié)構(gòu)體完成,下面我們開始分析nand_init函數(shù):
???????64~69行:從外表看,最后會執(zhí)行size += nand_info[i].size,由此最起碼可以猜測到這個函數(shù)會計算出nand的大小。那么是怎樣計算出
?????? 來的呢,我們需要看nand_init_chip函數(shù),注意,在進(jìn)入這個函數(shù)之前,先看一下傳入的三個參數(shù),前兩個參數(shù)我們已經(jīng)介紹過,第三
?????? 個參數(shù)是nand的數(shù)據(jù)寄存器,訪問地址為0x70200010。nand_init_chip函數(shù)會根據(jù)我們傳入的參數(shù),去查找對應(yīng)的nand設(shè)備,并初
?????? 始化一些功能接口為以后對nand操作做準(zhǔn)備,下面看圖:
?????? 47行:mtd->priv實(shí)現(xiàn)了mtd中間層對底層nand設(shè)備的接口,我們以后在訪問nand硬件時,通過mtd的priv成員可以快速找到我們的
?????? nand設(shè)備。
?????? 49行:nand成員中保存了讀寫nand數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寄存器基地址,我們通過讀寫base_addr中的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對nand中數(shù)據(jù)的讀和寫,
?????? 后面的__iomem是個宏定義,這樣定義的#define __iomem,只定義并沒有給值,所以沒有任何功能意義,但是對于我們在看代碼
?????? 的時候,很容易能判斷出后面的變量是IO地址空間的寄存器地址。
?????? 50行:是對nand設(shè)備的初始化操作,我們進(jìn)入函數(shù)體
?????? 820~823行:判斷是否是從nand_flash啟動。看s3c6410寄存器就會明白:
?????? 820行:NFCONF定義的宏,其實(shí)是取0x70200000地址里面的內(nèi)容,那么如果我們把OM跳線設(shè)置為nand啟動,這個[31]
?????? 位的值就會為1,這樣的話NFCONF & 0x80000000的值就是1了,因而boot_nand的值為1;
?????? 825行:清除0x70200004的[16]位,關(guān)閉軟件鎖存,如果此位設(shè)置為1,則NFSBLK(0x70200020)到NFEBLK
?????(0x70200024)-1被開啟,除了這部分區(qū)域,寫或擦除命令是無效的,只有讀命令是有效的(NFSBLK和NFEBLK)為可編程
?????? 可編程開始和結(jié)束塊地址寄存器;
?????? 826~827行:我們在進(jìn)入這個函數(shù)的時候就做過了;
?????? 828行:nand->cmd_ctrl = s3c_nand_hwcontrol,這個函數(shù)是用于向nand硬件發(fā)送命令的,比如發(fā)送00h,代表的是讀命令。
?????? 829行:nand->dev_ready = s3c_nand_device_ready,是用于判斷nand芯片處于忙/可讀狀態(tài)的。s3c_nand_device_ready
?????? 用一個循環(huán)去判斷NFSTAT(0x70000028)的最低位(RnB輸入引腳狀態(tài)),如果是1表示現(xiàn)在nand可讀,0代表正在忙不可讀
?????? 830行:bbt(bad block table)壞塊表,因?yàn)槲覀儧]用到,所以s3c_nand_scan_bbt函數(shù)會直接返回;
?????? 我們沒有定義宏CFG_NAND_FLASH_BBT,所以nand->options??|= NAND_SKIP_BBTSCAN,后面宏的含義代表在初始化期間
?????? 將跳過壞塊掃描;
?????? 839行:CFG_NAND_HWECC需要我們自己定義,含義代表使用錯誤糾錯碼;
?????? 840行:代表使用NAND_FLASH模塊內(nèi)部的ECC模塊產(chǎn)生糾錯碼;
?????? 841行:nand->ecc.hwctl??= s3c_nand_enable_hwecc,設(shè)置對ECC的控制,這個函數(shù)應(yīng)該在產(chǎn)生ECC編碼前被調(diào)用。這個函數(shù)的
?????? 功能為確認(rèn)SLC FLASH或是MLC FLASH,SLC代表single layer cell,MCL為multi-level cell,有關(guān)SLC和MLC的區(qū)別在容量、可
?????? 讀寫總次數(shù)、讀寫速度上,SLC的讀寫速度要快于MLC,但MCL的容量要比SLC大很多,因?yàn)?cell可以容納4bits,有興趣可以查閱
?????? 相關(guān)手冊。此函數(shù)還有一個功能為:1.初始化主區(qū)ECC×××/編碼器(向0x70200004的[5]位寫1)2.開啟主區(qū)ECC
???? (向0x70200004的[7]位寫0);
?????? 842行:nand->ecc.calculate?= s3c_nand_calculate_ecc,用于存儲產(chǎn)生的校驗(yàn)糾錯碼;
?????? 843行:nand->ecc.correct?= s3c_nand_correct_data,用生成的ECC碼檢測是否有錯誤,沒有則返回,具體內(nèi)容看函數(shù)說明就好;
?????? 845~849行:向nand發(fā)送4條命令,849行為等待設(shè)備準(zhǔn)備好;
?????? 851~852行:將讀取到nand芯片的廠商信息和芯片ID編號;
?????? 854~859行:nand_flash_ids結(jié)構(gòu)體保存了很多公司生產(chǎn)的nand芯片信息和編號,for循環(huán)將通過ID找到和我們板子匹配的NAND芯片;
?????? 再往下雖然代碼挺多的,但不用擔(dān)心,只會執(zhí)行877行的nand->ecc.layout = &s3c_nand_oob_16,這是在定義oob信息;
?????? 以下是nand芯片可以處理的命令以及命令的含義(下面是三星K9F4G08U0A-PCB0芯片的命令集)
?????? 分析完board_nand_init函數(shù)后,我們繼續(xù)看nand_init_chip第52行,nand_scan函數(shù):
???????
?????? 這個函數(shù)的主要功能就是2768行的nand_scan_ident函數(shù),功能是填充mtd結(jié)構(gòu)體,配置對nand的接口。這樣下次在訪問設(shè)備時,可
?????? 通過mtd層找到對應(yīng)的底層設(shè)備,我們看下nand_scan_ident函數(shù):
?????? 到此,我們不再往下追函數(shù)了,
?????? 2501行在設(shè)置mtd設(shè)備層的接口函數(shù),
?????? 2504行nand_get_flash_type函數(shù)代碼比較多,主要的功能還是在獲得nand芯片的廠商信息和ID,并判斷是否支持,如果支持
?????? 為這個nand設(shè)備和mtd填充一些功能接口函數(shù),
????? ?我們再來看nand_scan_ident函數(shù)的后面代碼,2512行是for循環(huán),maxchips的值是nand_scan函數(shù)傳遞進(jìn)來的1,所以我們最后
?????? 看到的i值為1,在2526行chip->numchips=1,mtd->size=512(我的nandflash型號是K9F4G08U0A-PCB0,大小512M,
?????? 我們在board_nand_init函數(shù)中已經(jīng)在結(jié)構(gòu)體nand_flash_ids中找到我們的nand型號,chipsize的值為512)。
?????? nand初始化分析完畢。。。
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由于文章長度太長,以下分析部分放到s3c6410 uboot代碼分析二(下面是鏈接)
http://hi.baidu.com/__eabi/blog/item/bf06b6c14c13434b0eb345d9.html?timeStamp=1313056638500
4)環(huán)境變量初始化
5)網(wǎng)絡(luò)初始化
6)設(shè)備列表初始化
7)配置功能函數(shù)表
8)終端完全初始化
9)開中斷異常向量表
10)網(wǎng)卡芯片初始化
11)一些后續(xù)初始化
12)main_loop詳解
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等有時間,會針對這些問題在新的文章中深入淺出說明以下問題:
1.硬件初始化的詳細(xì)過程,比如說nand_flash、serial(通過原理圖、datasheet、寄存器控制等說明)
2.網(wǎng)絡(luò)傳輸功能(將介紹DM9000網(wǎng)卡芯片的驅(qū)動程序)
3.命令交互(uboot中是如何添加命令的,如何增加自己的命令調(diào)用)
4.環(huán)境變量的存儲和調(diào)用,以及uboot代碼中的一些重要環(huán)境變量
敬請期待,
轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/kane023/862490
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的s3c6410 uboot代码分析《一》的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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