u-boot-2015.04 在tq2440上的移植(使用spl引导u-boot)
本次移植跟以往的不同之处是采用了spl来引导u-boot,参考了博客http://blog.csdn.net/fulinus/article/details/42738641
下载链接:http://pan.baidu.com/s/1bnlRKgn
使用方法:
1、 编译
make tq2440_defconfig
make
2、 然后会在u-boot根目录下生成u-boot.bin,在spl目录下会生成u-boot-spl.bin,目前的分区是:
u-boot-spl.bin (1M) |
u-boot.bin (1M) |
kernel (3M) |
rootfs (剩余) |
自己可以改动,在arch/arm/lib/crt0.S中:
#if defined(CONFIG_SPL_BUILD)
/* Read u-boot from Nandflash to SDRAM address $CONFIG_SYS_TEXT_BASE */
ldr r0, =CONFIG_UBOOT_MTD_ADDR /*u-boot镜像在NandFlash中存储地址*/
ldr r1, =CONFIG_SYS_TEXT_BASE /*u-boot在内存中的加载地址*/
ldr r2, =CONFIG_UBOOT_LENGTH /*u-boot镜像的大小*/
bl copy_code_to_sdram
ldr pc, =CONFIG_SYS_TEXT_BASE
#else
bl board_init_f
#endif
3、目前支持NandFlash和DM9000。
4、为什么要用spl来引导u-boot?
对于tq2440,采用的是S3C2440,当从NandFlash启动时,上电时S3C2440内部固化的程序自动把NandFlash的前4KB程序拷贝到片内SRAM,然后执行IRAM中的程序,同时要保证这4KB中的程序是位置无关码,在这4KB程序完成了内存的初始化,栈的设置,NandFlash的初始化,将u-boot镜像从NandFlash中拷贝到内存中,将PC跳转到内存中执行。
随着u-boot的更新,在u-boot的前4K已经无法完成上面这些事,在前4KB会执行位置相关码,导致u-boot无法正常运行。
为了解决这个问题,u-boot提供了SPL,用spl来引导u-boot,spl的体积很小,只完成将u-boot从NandFlash中拷贝到内存中,然后跳转到内存。
5、可能存在的问题:
由于从NandFlash启动的时候,IRAM被映射到了0地址处,现在是用spl引导u-boot,所以IRAM中是spl,如果有中断发生,PC执行的是spl中程序,而不是u-boot中的,可以考虑u-boot启动后,在将u-boot的前4KB拷贝到IRAM中。
后来再次阅读了u-boot代码,发现上面的这个担心纯属多余,这个u-boot在代码重定位,并且修改完相关的符号信息后,紧接着又将中断向量也进行了重定位,即将最终u-boot代码段在内存中运行起始地址的前64字节拷贝到了SRAM的0x0处,这样如果发生了中断也不用怕跳飞了。
下面我们简单看一下:
相关代码路径:
中断向量表:arch/arm/lib/vectors.S
复位异常入口:arch/arm/cpu/arm920t/start.S
_main: arch/arm/lib/crt0.S
board_init_f:common/board_f.c
relocate_code: arch/arm/lib/relocate.S
relocate_vectors: arch/arm/lib/relocate.S
board_init_r:common/board_r.c
main_loop: common/main.c
cli_loop: common/cli.c
parse_file_outer: common/cli_hush.c
crt0.S:
#if ! defined(CONFIG_SPL_BUILD)
/*
* Set up intermediate environment (new sp and gd) and call
* relocate_code(addr_moni). Trick here is that we'll return
* 'here' but relocated.
*/
ldr sp, [r9, #GD_START_ADDR_SP] /* sp = gd->start_addr_sp */
bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */
ldr r9, [r9, #GD_BD] /* r9 = gd->bd */
sub r9, r9, #GD_SIZE /* new GD is below bd */
adr lr, here
ldr r0, [r9, #GD_RELOC_OFF] /* r0 = gd->reloc_off */
add lr, lr, r0
ldr r0, [r9, #GD_RELOCADDR] /* r0 = gd->relocaddr */
b relocate_code
here:
/*
* now relocate vectors
*/
bl relocate_vectors
relocate_code 和 relocate_vectors:
ENTRY(relocate_vectors)
/*
* Copy the relocated exception vectors to the
* correct address
* CP15 c1 V bit gives us the location of the vectors:
* 0x00000000 or 0xFFFF0000.
*/
ldr r0, [r9, #GD_RELOCADDR] /* r0 = gd->relocaddr */
mrc p15, 0, r2, c1, c0, 0 /* V bit (bit[13]) in CP15 c1 */
ands r2, r2, #(1 << 13)
ldreq r1, =0x00000000 /* If V=0 */
ldrne r1, =0xFFFF0000 /* If V=1 */
ldmia r0!, {r2-r8,r10}
stmia r1!, {r2-r8,r10}
ldmia r0!, {r2-r8,r10}
stmia r1!, {r2-r8,r10}
bx lr
ENDPROC(relocate_vectors)
ENTRY(relocate_code)
ldr r1, =__image_copy_start /* r1 <- SRC &__image_copy_start */
subs r4, r0, r1 /* r4 <- relocation offset */
beq relocate_done /* skip relocation */
ldr r2, =__image_copy_end /* r2 <- SRC &__image_copy_end */
copy_loop:
ldmia r1!, {r10-r11} /* copy from source address [r1] */
stmia r0!, {r10-r11} /* copy to target address [r0] */
cmp r1, r2 /* until source end address [r2] */
blo copy_loop
/*
* fix .rel.dyn relocations
*/
ldr r2, =__rel_dyn_start /* r2 <- SRC &__rel_dyn_start */
ldr r3, =__rel_dyn_end /* r3 <- SRC &__rel_dyn_end */
fixloop:
ldmia r2!, {r0-r1} /* (r0,r1) <- (SRC location,fixup) */
and r1, r1, #0xff
cmp r1, #23 /* relative fixup? */
bne fixnext
/* relative fix: increase location by offset */
add r0, r0, r4
ldr r1, [r0]
add r1, r1, r4
str r1, [r0]
fixnext:
cmp r2, r3
blo fixloop
relocate_done:
这个关于relocation原理的解析参考博客:
uboot的relocation原理详细分析
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