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u-boot-2015.04 在tq2440上的移植（使用spl引导u-boot）

2015-05-31 11:37 330 查看

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/article/1629823.html

下载链接：http://pan.baidu.com/s/1bnlRKgn

使用方法：

1、编译

　　maketq2440_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：

　　#ifdefined(CONFIG_SPL_BUILD)
/*Readu-bootfromNandflashtoSDRAMaddress$CONFIG_SYS_TEXT_BASE*/
ldrr0,=CONFIG_UBOOT_MTD_ADDR/*u-boot镜像在NandFlash中存储地址*/
ldrr1,=CONFIG_SYS_TEXT_BASE/*u-boot在内存中的加载地址*/
ldrr2,=CONFIG_UBOOT_LENGTH/*u-boot镜像的大小*/

blcopy_code_to_sdram

ldrpc,=CONFIG_SYS_TEXT_BASE
　　#else
blboard_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:

[code]#if!defined(CONFIG_SPL_BUILD)

/*

*Setupintermediateenvironment(newspandgd)andcall

*relocate_code(addr_moni).Trickhereisthatwe'llreturn

*'here'butrelocated.

*/

ldrsp,[r9,#GD_START_ADDR_SP]/*sp=gd->start_addr_sp*/

bicsp,sp,#7/*8-bytealignmentforABIcompliance*/

ldrr9,[r9,#GD_BD]/*r9=gd->bd*/

subr9,r9,#GD_SIZE/*newGDisbelowbd*/

adrlr,here

ldrr0,[r9,#GD_RELOC_OFF]/*r0=gd->reloc_off*/

addlr,lr,r0

ldrr0,[r9,#GD_RELOCADDR]/*r0=gd->relocaddr*/

brelocate_code

here:

/*

*nowrelocatevectors

*/

blrelocate_vectors

[/code]

relocate_code和relocate_vectors:

[code]ENTRY(relocate_vectors)

/*

*Copytherelocatedexceptionvectorstothe

*correctaddress

*CP15c1Vbitgivesusthelocationofthevectors:

*0x00000000or0xFFFF0000.

*/

ldrr0,[r9,#GD_RELOCADDR]/*r0=gd->relocaddr*/

mrcp15,0,r2,c1,c0,0/*Vbit(bit[13])inCP15c1*/

andsr2,r2,#(1<<13)

ldreqr1,=0x00000000/*IfV=0*/

ldrner1,=0xFFFF0000/*IfV=1*/

ldmiar0!,{r2-r8,r10}

stmiar1!,{r2-r8,r10}

ldmiar0!,{r2-r8,r10}

stmiar1!,{r2-r8,r10}

bxlr

ENDPROC(relocate_vectors)

ENTRY(relocate_code)

ldrr1,=__image_copy_start/*r1<-SRC&__image_copy_start*/

subsr4,r0,r1/*r4<-relocationoffset*/

beqrelocate_done/*skiprelocation*/

ldrr2,=__image_copy_end/*r2<-SRC&__image_copy_end*/

copy_loop:

ldmiar1!,{r10-r11}/*copyfromsourceaddress[r1]*/

stmiar0!,{r10-r11}/*copytotargetaddress[r0]*/

cmpr1,r2/*untilsourceendaddress[r2]*/

blocopy_loop

/*

*fix.rel.dynrelocations

*/

ldrr2,=__rel_dyn_start/*r2<-SRC&__rel_dyn_start*/

ldrr3,=__rel_dyn_end/*r3<-SRC&__rel_dyn_end*/

fixloop:

ldmiar2!,{r0-r1}/*(r0,r1)<-(SRClocation,fixup)*/

andr1,r1,#0xff

cmpr1,#23/*relativefixup?*/

bnefixnext

/*relativefix:increaselocationbyoffset*/

addr0,r0,r4

ldrr1,[r0]

addr1,r1,r4

strr1,[r0]

fixnext:

cmpr2,r3

blofixloop

relocate_done:

[/code]

这个关于relocation原理的解析参考博客：

uboot的relocation原理详细分析

完！

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