移植uboot-1.1.6到ST2410开发板上

快来打我* 2022-03-26 15:58 230阅读 0赞

1）u-boot版本1.1.6，gcc version 4.3.2

2）在Makefile中的smdk2410\_config后加入

st2410\_config :       unconfig

@$(MKCONFIG) $(@:\_config=) arm arm920t st2410 NULL s3c24x0我把我的板子起名叫st2410，可以依自己的喜好修改，注意＠前用tab键空格。

各项的意思如下:

arm:        CPU的架构(ARCH)

arm920t:    CPU的类型(CPU)，其对应于cpu/arm920t子目录。

st2410:    开发板的型号(BOARD)，对应于board/st2410目录。

NULL:       开发者/或经销商(vender)。

s3c24x0:    片上系统(SOC)。

3）建立board/st2410目录，拷贝board/smdk2410下的文件到board/st2410目录，将smdk2410.c更名为st2410.c

cp -ar board/smdk2410/ board/st2410

mv board/st2410/smdk2410.c board/st2410/st2410.c

4)在board/st2410/Makefile中，如下修改(因为前面将smdk2410.c文件改名为st2410.c了)：

COBJS:= smdk2410.o flash.o

改为：

COBJS:= st2410.o flash.o

5）cp include/configs/smdk2410.h include/configs/st2410.h

并将st2410.h中的

\#define CFG\_PROMPT              "SMDK2410 \# "

修改为

\#define CFG\_PROMPT              "ST2410 \# "

6）测试编译能否成功：

make st2410\_config

make all ARCH=arm

生成u-boot.bin就OK了

支持Nandflash启动方式

1         修改cpu/arm920t/start.S文件

1）将以下代码

\#ifndef CONFIG\_SKIP\_RELOCATE\_UBOOT

relocate:                               /\* relocate U-Boot to RAM           \*/

adr     r0, \_start               /\* r0 <- current position of code   \*/

ldr     r1, \_TEXT\_BASE           /\* test if we run from flash or RAM \*/

cmp     r0, r1                   /\* don't reloc during debug         \*/

beq     stack\_setup

ldr     r2, \_armboot\_start

ldr     r3, \_bss\_start

sub     r2, r3, r2               /\* r2 <- size of armboot            \*/

add     r2, r0, r2               /\* r2 <- source end address         \*/

copy\_loop:

ldmia   r0!, \{r3-r10\}            /\* copy from source address \[r0\]    \*/

stmia   r1!, \{r3-r10\}            /\* copy to   target address \[r1\]    \*/

cmp     r0, r2                   /\* until source end addreee \[r2\]    \*/

ble     copy\_loop

\#endif  /\* CONFIG\_SKIP\_RELOCATE\_UBOOT \*/

修改为：

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* CHECK\_CODE\_POSITION \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

adr   r0, \_start        /\* r0 <- current position of code   \*/

ldr   r1, \_TEXT\_BASE        /\* test if we run from flash or RAM \*/

cmp     r0, r1                   /\* don't reloc during debug         \*/

beq     stack\_setup

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* CHECK\_CODE\_POSITION \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* CHECK\_BOOT\_FLASH \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

\#ifdef CONFIG\_S3C2410

\#define BWSCON 0x48000000

\#endif

ldr   r0, =BWSCON

ldr   r0, \[r0\]

andsr0, r0, \#6             /\*OM\[1:0\] != 0, NOR FLash boot\*/

bne  relocate             /\*NOR FLash boot\*/

/\*    adr   r0, ResetEntry               ;OM\[1:0\] == 0, NAND FLash boot

cmpr0, \#0                           ;if use Multi-ice,

bne  copy\_proc\_beg               ;don't read nand flash for boot\*/

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* CHECK\_BOOT\_FLASH \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* NAND\_BOOT \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

\#define LENGTH\_UBOOT 0x60000

\#define NAND\_CTL\_BASE 0x4E000000

\#ifdef      CONFIG\_S3C2410

/\* Offset \*/

\#define oNFCONF 0x00

\#define oNFCMD 0x04

\#define oNFSTAT 0x10

@ reset NAND

movr1, \#NAND\_CTL\_BASE

ldr   r2, =0xf830   @ initial value

str    r2, \[r1, \#oNFCONF\] /\* 设置NFCONF寄存器 \*/

/\* 设置NFCONT，初始化ECC编/解码器，禁止NAND Flash片选 \*/

ldr   r2, \[r1, \#oNFCONF\]

bic   r2, r2, \#0x800      @ enable chip

str    r2, \[r1, \#oNFCONF\]

movr2, \#0xff        @ RESET command

strb  r2, \[r1, \#oNFCMD\] /\* 复位命令，第一次使用NAND Flash前复位 \*/

movr3, \#0     @ wait

nand1:

add  r3, r3, \#0x1

cmpr3, \#0xa

blt   nand1

nand2:

ldr   r2, \[r1, \#oNFSTAT\]     @ wait ready

tst    r2, \#0x1

beq  nand2

ldr   r2, \[r1, \#oNFCONF\]

orr   r2, r2, \#0x800      @ disable chip

str    r2, \[r1, \#oNFCONF\]

@ get read to call C functions (for nand\_read())

/\* 为调用C函数nand\_read\_ll准备堆栈 \*/

ldr   sp, DW\_STACK\_START       @ setup stack pointer

movfp, \#0     @ no previous frame, so fp=0

/\* 下面先设置r0至r2，然后调用nand\_read\_ll函数将U-Boot读入RAM \*/

@ copy U-Boot to RAM

ldr   r0, =TEXT\_BASE  /\* 目的地址：U-Boot在RAM的开始地址 \*/

movr1, \#0x0           /\* 源地址：U-Boot在NAND Flash中的开始地址 \*/

movr2, \#LENGTH\_UBOOT  /\* 复制的大小，必须比u-boot.bin文件大，并且必须是NAND Flash块大小的整数倍，这里设置为0x60000（KB） \*/

bl    nand\_read\_ll   /\* 跳转到nand\_read\_ll函数，开始复制U-Boot到RAM \*/

tst    r0, \#0x0  /\* 检查返回值是否正确 \*/

beq  ok\_nand\_read

bad\_nand\_read:

loop2:

b     loop2      @ infinite loop

ok\_nand\_read:

@ verify

movr0, \#0

ldr   r1, =TEXT\_BASE

movr2, \#0x400     @ 4 bytes \* 1024 = 4K-bytes

go\_next:

ldr   r3, \[r0\], \#4

ldr   r4, \[r1\], \#4

teq   r3, r4

bne  notmatch

subsr2, r2, \#4

beq  stack\_setup

bne  go\_next

notmatch:

loop3:

b     loop3      @ infinite loop

\#endif

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* NAND\_BOOT \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* NOR\_BOOT \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

relocate:                       /\* relocate U-Boot to RAM            \*/

adr   r0, \_start        /\* r0 <- current position of code   \*/

ldr   r1, \_TEXT\_BASE        /\* test if we run from flash or RAM \*/

ldr   r2, \_armboot\_start

ldr   r3, \_bss\_start

sub  r2, r3, r2              /\* r2 <- size of armboot            \*/

add  r2, r0, r2              /\* r2 <- source end address         \*/

copy\_loop:

ldmia      r0!, \{r3-r10\}          /\* copy from source address \[r0\]    \*/

stmia       r1!, \{r3-r10\}          /\* copy to   target address \[r1\]    \*/

cmpr0, r2                   /\* until source end addreee \[r2\]    \*/

ble   copy\_loop

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\* NOR\_BOOT \*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

2）在\_start\_armboot: .word start\_armboot之后加入：：

\#define STACK\_BASE 0x33f00000

\#define STACK\_SIZE 0x10000

.align      2

DW\_STACK\_START:    .word      STACK\_BASE+STACK\_SIZE-4

2在board/st2410加入NAND Flash读函数，建立nand\_read.c

在上面添加的代码中有一个跳转：bl nand\_read\_ll ，它跳入是新增的 C 语言文件（board/st2410/nand\_read.c）中的函数，这个文件原本是用 vivi 的代码，好来经过了 openmoko 的修改，并支持不同的 Nand Flash 芯片，我又多加了几个个芯片 ID以支持所有 2410 的 Nand Flash。代码如下：

/\*

\* nand\_read.c: Simple NAND read functions for booting from NAND

\* This is used by cpu/arm920/start.S assembler code,

\* and the board-specific linker script must make sure this

\* file is linked within the first 4kB of NAND flash.

\* Taken from GPLv2 licensed vivi bootloader,

\* Author: Hwang, Chideok <hwang@mizi.com>

\* Date  : $Date: 2004/02/04 10:37:37 $

\* Author: Harald Welte <laforge@openmoko.org>

\*/

\#include <common.h>

\#include <linux/mtd/nand.h>

\#define \_\_REGb(x)      (\*(volatile unsigned char \*)(x))

\#define \_\_REGw(x)      (\*(volatile unsigned short \*)(x))

\#define \_\_REGi(x)       (\*(volatile unsigned int \*)(x))

\#define NF\_BASE        0x4e000000

\#if defined(CONFIG\_S3C2410)

\#define NFCONF         \_\_REGi(NF\_BASE + 0x0)

\#define NFCMD           \_\_REGb(NF\_BASE + 0x4)

\#define NFADDR         \_\_REGb(NF\_BASE + 0x8)

\#define NFDATA          \_\_REGb(NF\_BASE + 0xc)

\#define NFSTAT           \_\_REGb(NF\_BASE + 0x10)

\#define NFSTAT\_BUSY       1

\#define nand\_select()    (NFCONF &= ~0x800)

\#define nand\_deselect()(NFCONF |= 0x800)

\#define nand\_clear\_RnB()    do \{\} while (0)

\#elif defined(CONFIG\_S3C2440) || defined(CONFIG\_S3C2442)

\#define NFCONF         \_\_REGi(NF\_BASE + 0x0)

\#define NFCONT         \_\_REGi(NF\_BASE + 0x4)

\#define NFCMD           \_\_REGb(NF\_BASE + 0x8)

\#define NFADDR         \_\_REGb(NF\_BASE + 0xc)

\#define NFDATA          \_\_REGb(NF\_BASE + 0x10)

\#define NFDATA16      \_\_REGw(NF\_BASE + 0x10)

\#define NFSTAT           \_\_REGb(NF\_BASE + 0x20)

\#define NFSTAT\_BUSY       1

\#define nand\_select()    (NFCONT &= ~(1 << 1))

\#define nand\_deselect()(NFCONT |= (1 << 1))

\#define nand\_clear\_RnB()    (NFSTAT |= (1 << 2))

\#endif

static inline void nand\_wait(void)

int i;

while (!(NFSTAT & NFSTAT\_BUSY))

for (i=0; i<10; i++);

struct boot\_nand\_t \{

int page\_size;

int block\_size;

int bad\_block\_offset;

//     unsigned long size;

\};

\#if 0

\#if defined(CONFIG\_S3C2410) || defined(CONFIG\_MINI2440)

/\* configuration for 2410 with 512byte sized flash \*/

\#define NAND\_PAGE\_SIZE              512

\#define BAD\_BLOCK\_OFFSET  5

\#define NAND\_BLOCK\_MASK         (NAND\_PAGE\_SIZE - 1)

\#define NAND\_BLOCK\_SIZE           0x4000

\#else

/\* configuration for 2440 with 2048byte sized flash \*/

\#define NAND\_5\_ADDR\_CYCLE

\#define NAND\_PAGE\_SIZE              2048

\#define BAD\_BLOCK\_OFFSET  NAND\_PAGE\_SIZE

\#define    NAND\_BLOCK\_MASK              (NAND\_PAGE\_SIZE - 1)

\#define NAND\_BLOCK\_SIZE           (NAND\_PAGE\_SIZE \* 64)

\#endif

/\* compile time failure in case of an invalid configuration \*/

\#if defined(CONFIG\_S3C2410) && (NAND\_PAGE\_SIZE != 512)

\#error "S3C2410 does not support nand page size != 512"

\#endif

static int is\_bad\_block(struct boot\_nand\_t \* nand, unsigned long i)

unsigned char data;

unsigned long page\_num;

nand\_clear\_RnB();

if (nand->page\_size == 512) \{

NFCMD = NAND\_CMD\_READOOB; /\* 0x50 \*/

NFADDR = nand->bad\_block\_offset & 0xf;

NFADDR = (i >> 9) & 0xff;

NFADDR = (i >> 17) & 0xff;

NFADDR = (i >> 25) & 0xff;

\} else if (nand->page\_size == 2048) \{

page\_num = i >> 11; /\* addr / 2048 \*/

NFCMD = NAND\_CMD\_READ0;

NFADDR = nand->bad\_block\_offset & 0xff;

NFADDR = (nand->bad\_block\_offset >> 8) & 0xff;

NFADDR = page\_num & 0xff;

NFADDR = (page\_num >> 8) & 0xff;

NFADDR = (page\_num >> 16) & 0xff;

NFCMD = NAND\_CMD\_READSTART;

\} else \{

return -1;

nand\_wait();

data = (NFDATA & 0xff);

if (data != 0xff)

return 1;

return 0;

static int nand\_read\_page\_ll(struct boot\_nand\_t \* nand, unsigned char \*buf, unsigned long addr)

unsigned short \*ptr16 = (unsigned short \*)buf;

unsigned int i, page\_num;

nand\_clear\_RnB();

NFCMD = NAND\_CMD\_READ0;

if (nand->page\_size == 512) \{

/\* Write Address \*/

NFADDR = addr & 0xff;

NFADDR = (addr >> 9) & 0xff;

NFADDR = (addr >> 17) & 0xff;

NFADDR = (addr >> 25) & 0xff;

\} else if (nand->page\_size == 2048) \{

page\_num = addr >> 11; /\* addr / 2048 \*/

/\* Write Address \*/

NFADDR = 0;

NFADDR = page\_num & 0xff;

NFADDR = (page\_num >> 8) & 0xff;

NFADDR = (page\_num >> 16) & 0xff;

NFCMD = NAND\_CMD\_READSTART;

\} else \{

return -1;

nand\_wait();

\#if defined(CONFIG\_S3C2410)

for (i = 0; i < nand->page\_size; i++) \{

\*buf = (NFDATA & 0xff);

buf++;

\#elif defined(CONFIG\_S3C2440) || defined(CONFIG\_S3C2442)

for (i = 0; i < (nand->page\_size>>1); i++) \{

\*ptr16 = NFDATA16;

ptr16++;

\#endif

return nand->page\_size;

static unsigned short nand\_read\_id()

unsigned short res = 0;

NFCMD = NAND\_CMD\_READID;

NFADDR = 0;

res = NFDATA;

res = (res << 8) | NFDATA;

return res;

extern unsigned int dynpart\_size\[\];

/\* low level nand read function \*/

int nand\_read\_ll(unsigned char \*buf, unsigned long start\_addr, int size)

int i, j;

unsigned short nand\_id;

struct boot\_nand\_t nand;

/\* chip Enable \*/

nand\_select();

nand\_clear\_RnB();

for (i = 0; i < 10; i++)

;

nand\_id = nand\_read\_id();

if (0) \{ /\* dirty little hack to detect if nand id is misread \*/

unsigned short \* nid = (unsigned short \*)0x31fffff0;

\*nid = nand\_id;

if (nand\_id == 0xec76 ||              /\* Samsung K91208 \*/

nand\_id == 0xad76 ) \{ /\*Hynix HY27US08121A\*/

nand.page\_size = 512;

nand.block\_size = 16 \* 1024;

nand.bad\_block\_offset = 5;

//     nand.size = 0x4000000;

\} else if (nand\_id == 0xecf1 ||  /\* Samsung K9F1G08U0B \*/

nand\_id == 0xecda ||     /\* Samsung K9F2G08U0B \*/

nand\_id == 0xecd3 )     \{ /\* Samsung K9K8G08 \*/

nand.page\_size = 2048;

nand.block\_size = 128 \* 1024;

nand.bad\_block\_offset = nand.page\_size;

//     nand.size = 0x8000000;

\} else \{

return -1; // hang

if ((start\_addr & (nand.block\_size-1)) || (size & ((nand.block\_size-1))))

return -1;       /\* invalid alignment \*/

for (i=start\_addr; i < (start\_addr + size);) \{

\#ifdef CONFIG\_S3C2410\_NAND\_SKIP\_BAD

if (i & (nand.block\_size-1)== 0) \{

if (is\_bad\_block(&nand, i) ||

is\_bad\_block(&nand, i + nand.page\_size)) \{

/\* Bad block \*/

i += nand.block\_size;

size += nand.block\_size;

continue;

\#endif

j = nand\_read\_page\_ll(&nand, buf, i);

i += j;

buf += j;

/\* chip Disable \*/

nand\_deselect();

return 0;

NAND Flash根据page大小可分为2种： 512B/page和2048B/page的。但2410nandflash控制器仅支持512 B/page的，这里使用上面的函数处理，在2440的移植中再做更改。这两种NAND Flash的读操作是不同的。因此就需要U-Boot识别到NAND Flash的类型，然后采用相应的读操作，也就是说nand\_read\_ll函数要能自动适应两种NAND Flash。参考S3C2440的数据手册可以知道：根据NFCONF寄存器的Bit3（AdvFlash (Read only)）和Bit2 （PageSize (Read only)）可以判断NAND Flash的类型。Bit2、Bit3与NAND Flash的block类型的关系如下表所示：

表 2.4 NFCONF的Bit3、Bit2与NAND Flash的关系

由于的NAND Flash只有512B/page和2048 B/page这两种，因此根据NFCONF寄存器的Bit3即可区分这两种NAND Flash了。

完整代码见board/samsung/mini2440/nand\_read.c中的nand\_read\_ll函数，这里给出伪代码：

int nand\_read\_ll(unsigned char \*buf, unsigned long start\_addr, int size)

//根据NFCONF寄存器的Bit3来区分2种NAND Flash

if( NFCONF & 0x8 )        /\* Bit是1，表示是2KB/page的NAND Flash \*/

读取2K block 的NAND Flash

else                      /\* Bit是0，表示是512B/page的NAND Flash \*/

读取512B block 的NAND Flash

return 0;

3 修改board/st2410/Makefile为

OBJS := st2410.o flash.o nand\_read.o

4 在include/configs/st2410.h中添加

/\*

\* Nandflash Boot

\*/

\#define NAND\_MAX\_CHIPS 1

在nand\_read.c文件中有用到。

5 重新编译u-boot

make all ARCH=arm

6 通过jtag将u-boot烧写到flash中就可以从NAND flash启动了

我的u-boot启动信息：

U-Boot 1.1.6 (Aug  8 2011 - 14:04:28)

DRAM:  64 MB

Flash: 512 kB

\*\*\* Warning - bad CRC, using default environment

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

ST2410 \#

可以看出：和第一次make的结果一样，u-boot命令依然不能用，也就是说不能用saveenv保存设置，因为我们现在只是完成了u-boot从NAND FLASH的启动工作，添加了nand\_read.c函数，而不能实现写操作，

norflash启动时u-boot支持Nand Flash的读写操作

U-BOOT 1.1.5以后的版本对NAND FLASH的支持有新旧两套代码，心代码在drivers/mtd/nand目录下面，就代码在drivers/mtd/nand\_legacy目录下面。文档 doc/README.nand对这两套代码有所说明：使用旧代码需要定义更多的宏，而新代码移植自Linux内核2.6.12，它更加智能，可以自动识别更多型号的NAND Flash。目前之所以还保留旧的代码，是因为两个目标板NETTA、NETTA\_ISDN使用JFFS文件系统，它们还依赖于旧代码。当相关功能移植到新代码之后，旧的代码将从U-Boot中去除。这里我们移植用新的代码来支持nand flash.如果让U－BOOT支持 nand flash首先在include/configs/st2410.h里添加CONFIG\_CMD\_NAND宏，这些宏在incldue /config\_cmd\_all.h定义。然后选择哪套代码需要在include/configs/st2410.h定义 CONFIG\_NAND\_LEGACY宏，不定义则用新的代码。我们使用新的代码来支持nand flash。

现在开始移植：

要让U-Boot支持NAND Flash，首先在配置文件include/configs/st2410.h的宏CONFIG\_COMMANDS中增加CFG\_CMD\_NAND，如下：

\#define CONFIG\_COMMANDS \\

(CONFIG\_CMD\_DFL  | \\

CFG\_CMD\_CACHE    | \\

CFG\_CMD\_NAND     | \\

/\*CFG\_CMD\_EEPROM |\*/ \\

/\*CFG\_CMD\_I2C    |\*/ \\

/\*CFG\_CMD\_USB    |\*/ \\

CFG\_CMD\_REGINFO  | \\

CFG\_CMD\_DATE     | \\

CFG\_CMD\_ELF)

……

然后选择使用哪套代码：在配置文件中定义宏CFG\_NAND\_LEGACY则使用旧代码，否则使用新代码。

使用旧代码时，需要实现drivers/nand\_legacy/nand\_legacy.c中使用到的各种宏，比如：

\#define NAND\_WAIT\_READY(nand)/\* 等待Nand Flash的状态为“就绪”，代码依赖于具体的开发板 \*/

\#define WRITE\_NAND\_COMMAND(d, adr)/\* 写NAND Flash命令，代码依赖于具体的开发板 \*/

代码的移植没有现成的文档，在CONFIG\_COMMANDS中增加CFG\_CMD\_NAND后，就编译代码，然后一个一个地解决出现的错误。编译结果中出现的错误和警告如下：

from nand.c:28:

/home/just/study/uboot/nand-u-boot-1.1.6/include/linux/mtd/nand.h:412: error: 'NAND\_MAX\_CHIPS' undeclared here (not in a function)

nand.c:35: error: 'CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE' undeclared here (not in a function)

nand.c:38: error: 'CFG\_NAND\_BASE' undeclared here (not in a function)

make\[1\]: \*\*\* \[nand.o\] 错误 1

make\[1\]: Leaving directory \`/home/just/study/uboot/nand-u-boot-1.1.6/drivers/nand'

make: \*\*\* \[drivers/nand/libnand.a\] 错误 2

在配置文件include/configs/st210.h中增加如下3个宏就可以解决上述错误。在Flash的驱动程序中，设备是逻辑上的概念，表示一组相同结构、访问函数相同的Flash芯片。在本书所用开发板中，只有一个NAND Flash芯片，所以设备数为1，芯片数也为1。

\#define CFG\_NAND\_BASE 0x4e000000   /\* nand flash控制器的基址,无实际意义,这在board\_nand\_init中重新指定 \*/

\#define CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE 1/\* NAND Flash“设备”的数目为1 \*/

\#define NAND\_MAX\_CHIPS 1/\* 每个NAND Flash“设备”由1个NAND Flash“芯片”组成 \*/

修改配置文件后再次编译，现在只有一个错误了，“board\_nand\_init函数未定义”：

nand.c:50: undefined reference to \`board\_nand\_init'

调用board\_nand\_init函数的过程为：NAND Flash的初始化入口函数是nand\_init，它在lib\_arm/board.c的start\_armboot函数中被调用；nand\_init函数在drivers/nand/nand.c中实现，它调用相同文件中的nand\_init\_chip函数；nand\_init\_chip函数首先调用 board\_nand\_init函数来初始化NAND Flash设备，最后才是统一的识别过程。

从board\_nand\_init函数的名称就可以知道它是平台/开发板相关的函数，需要自己编写。本书在cpu/arm920t/s3c24x0 目录下新建一个文件nand\_flash.c，在里面针对S3C2410、S3C2440实现了统一的board\_nand\_init函数。

在编写board\_nand\_init函数的之前，需要针对S3C2410、S3C2440 NAND Flash控制器的不同定义一些数据结构和函数：

（1）       在include/s3c24x0.h文件中增加S3C2440\_NAND数据结构。S3C2410\_NAND数据结构文件中已经有定义。

/\* NAND FLASH (see S3C2440 manual chapter 6 ) \*/

typedef struct \{

S3C24X0\_REG32 NFCONF;

S3C24X0\_REG32 NFCONT;

S3C24X0\_REG32 NFCMD;

S3C24X0\_REG32 NFADDR;

S3C24X0\_REG32 NFDATA;

S3C24X0\_REG32 NFMECCD0;

S3C24X0\_REG32 NFMECCD1;

S3C24X0\_REG32 NFSECCD;

S3C24X0\_REG32 NFSTAT;

S3C24X0\_REG32 NFESTAT0;

S3C24X0\_REG32 NFESTAT1;

S3C24X0\_REG32 NFMECC0;

S3C24X0\_REG32 NFMECC1;

S3C24X0\_REG32 NFSECC;

S3C24X0\_REG32 NFSBLK;

S3C24X0\_REG32 NFEBLK;

\} /\*\_\_attribute\_\_((\_\_packed\_\_))\*/ S3C2440\_NAND;

2）在include/s3c2410.h文件中仿照S3C2410\_GetBase\_NAND函数定义S3C2440\_GetBase\_NAND函数。

/\* for s3c2440 \*/

static inline S3C2440\_NAND \* const S3C2440\_GetBase\_NAND(void)

return (S3C2440\_NAND \* const)S3C2410\_NAND\_BASE;

既然新的NAND Flash代码是从Linux内核2.6.12中移植来的，那么cpu/arm920t/s3c24x0/nand\_flash.c文件也可以仿照内核中，对S3C2410、S3C2440的NAND Flash进行初始化的drivers/mtd/nand/s3c2410.c文件来编写。为了方便阅读，先把 cpu/arm920t/s3c24x0/nand\_flash.c文件的代码全部列出来，再讲解：

/\*

\* s3c2410/s3c2440的NAND Flash控制器接口,  修改自Linux内核2.6.13文件drivers/mtd/nand/s3c2410.c

\*/

\#include <common.h>

\#if (CONFIG\_COMMANDS & CFG\_CMD\_NAND) && !defined(CFG\_NAND\_LEGACY)

\#include <s3c2410.h>

\#include <nand.h>

DECLARE\_GLOBAL\_DATA\_PTR;

\#define S3C2410\_NFSTAT\_READY (1<<0)

\#define S3C2410\_NFCONF\_nFCE (1<<11)

\#define S3C2440\_NFSTAT\_READY (1<<0)

\#define S3C2440\_NFCONT\_nFCE (1<<1)

/\* S3C2410：NAND Flash的片选函数 \*/

static void s3c2410\_nand\_select\_chip(struct mtd\_info \*mtd, int chip)

S3C2410\_NAND \* const s3c2410nand = S3C2410\_GetBase\_NAND();

if (chip == -1) \{

s3c2410nand->NFCONF |= S3C2410\_NFCONF\_nFCE;/\* 禁止片选信号 \*/

\} else \{

s3c2410nand->NFCONF &= ~S3C2410\_NFCONF\_nFCE;/\* 使能片选信号 \*/

/\* S3C2410：命令和控制函数

\* 注意，这个函数仅仅根据各种命令来修改“写地址”IO\_ADDR\_W 的值(这称为tglx方法)，

\* 这种方法使得平台/开发板相关的代码很简单。

\* 真正发出命令是在上一层NAND Flash的统一的驱动中实现，

\* 它首先调用这个函数修改“写地址”，然后才分别发出控制、地址、数据序列。

\*/

static void s3c2410\_nand\_hwcontrol(struct mtd\_info \*mtd, int cmd)

S3C2410\_NAND \* const s3c2410nand = S3C2410\_GetBase\_NAND();

struct nand\_chip \*chip = mtd->priv;

switch (cmd) \{

case NAND\_CTL\_SETNCE:

case NAND\_CTL\_CLRNCE:

printf("%s: called for NCE/n", \_\_FUNCTION\_\_);

break;

case NAND\_CTL\_SETCLE:

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2410nand->NFCMD;

break;

case NAND\_CTL\_SETALE:

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2410nand->NFADDR;

break;

/\* NAND\_CTL\_CLRCLE: \*/

default:

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2410nand->NFDATA;

break;

/\* S3C2410：查询NAND Flash状态

\* 返回值：0 –忙, 1 –就绪

\*/

static int s3c2410\_nand\_devready(struct mtd\_info \*mtd)

S3C2410\_NAND \* const s3c2410nand = S3C2410\_GetBase\_NAND();

return (s3c2410nand->NFSTAT & S3C2410\_NFSTAT\_READY);

/\* S3C2440：NAND Flash的片选函数 \*/

static void s3c2440\_nand\_select\_chip(struct mtd\_info \*mtd, int chip)

S3C2440\_NAND \* const s3c2440nand = S3C2440\_GetBase\_NAND();

if (chip == -1) \{

s3c2440nand->NFCONT |= S3C2440\_NFCONT\_nFCE;/\* 禁止片选信号 \*/

\} else \{

s3c2440nand->NFCONT &= ~S3C2440\_NFCONT\_nFCE;/\* 使能片选信号 \*/

/\* S3C2440：命令和控制函数，与s3c2410\_nand\_hwcontrol函数类似 \*/

static void s3c2440\_nand\_hwcontrol(struct mtd\_info \*mtd, int cmd)

S3C2440\_NAND \* const s3c2440nand = S3C2440\_GetBase\_NAND();

struct nand\_chip \*chip = mtd->priv;

switch (cmd) \{

case NAND\_CTL\_SETNCE:

case NAND\_CTL\_CLRNCE:

printf("%s: called for NCE/n", \_\_FUNCTION\_\_);

break;

case NAND\_CTL\_SETCLE:

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2440nand->NFCMD;

break;

case NAND\_CTL\_SETALE:

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2440nand->NFADDR;

break;

/\* NAND\_CTL\_CLRALE: \*/

default:

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2440nand->NFDATA;

break;

/\* S3C2440：查询NAND Flash状态

\* 返回值：0 –忙, 1 –就绪

\*/

static int s3c2440\_nand\_devready(struct mtd\_info \*mtd)

S3C2440\_NAND \* const s3c2440nand = S3C2440\_GetBase\_NAND();

return (s3c2440nand->NFSTAT & S3C2440\_NFSTAT\_READY);

/\*

\* Nand flash硬件初始化:

\* 设置NAND Flash的时序, 使能NAND Flash控制器

\*/

static void s3c24x0\_nand\_inithw(void)

S3C2410\_NAND \* const s3c2410nand = S3C2410\_GetBase\_NAND();

S3C2440\_NAND \* const s3c2440nand = S3C2440\_GetBase\_NAND();

\#define TACLS 0

\#define TWRPH0 4

\#define TWRPH1 2

if (gd->bd->bi\_arch\_number == MACH\_TYPE\_SMDK2410)

/\* 使能NAND Flash控制器，初始化ECC，使能片选信号，设置时序 \*/

else

/\* 设置时序 \*/

s3c2440nand->NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);

/\* 初始化ECC，使能NAND Flash控制器，使能片选信号 \*/

s3c2440nand->NFCONT = (1<<4)|(0<<1)|(1<<0);

/\*

\* 被drivers/nand/nand.c调用, 初始化NAND Flash硬件，初始化访问接口函数

\*/

void board\_nand\_init(struct nand\_chip \*chip)

S3C2410\_NAND \* const s3c2410nand = S3C2410\_GetBase\_NAND();

S3C2440\_NAND \* const s3c2440nand = S3C2440\_GetBase\_NAND();

s3c24x0\_nand\_inithw();/\* Nand flash硬件初始化 \*/

if (gd->bd->bi\_arch\_number == MACH\_TYPE\_SMDK2410) \{

chip->IO\_ADDR\_R = (void \*)&s3c2410nand->NFDATA;

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2410nand->NFDATA;

chip->hwcontrol = s3c2410\_nand\_hwcontrol;

chip->dev\_ready = s3c2410\_nand\_devready;

chip->select\_chip = s3c2410\_nand\_select\_chip;

chip->options = 0;/\* 设置位宽等，位宽为8 \*/

\} else \{

chip->IO\_ADDR\_R = (void \*)&s3c2440nand->NFDATA;

chip->IO\_ADDR\_W = (void \*)&s3c2440nand->NFDATA;

chip->hwcontrol = s3c2440\_nand\_hwcontrol;

chip->dev\_ready = s3c2440\_nand\_devready;

chip->select\_chip = s3c2440\_nand\_select\_chip;

chip->options = 0;/\* 设置位宽等，位宽为8 \*/

chip->eccmode = NAND\_ECC\_SOFT;/\* ECC较验方式：软件ECC \*/

\#endif

文件中分别针对S3C2410、S3C2440实现了NAND Flash最底层访问函数，并进行了一些硬件的设置(比如时序、使能NAND Flash控制器等)。新的代码对NAND Flash的封装做得很好，只要向上提供底层初始化函数board\_nand\_init来设置好平台/开发板相关的初始化、提供底层接口即可。

最后，只要将新建的nand\_flash.c文件编入U-Boot中就可以擦除、读写NAND Flash了。如下修改cpu/arm920t/s3c24x0/Makefile文件即可：

COBJS = i2c.o interrupts.o serial.o speed.o /

usb\_ohci.o

改为：

COBJS = i2c.o interrupts.o serial.o speed.o /

usb\_ohci.o nand\_flash.o

加入 NAND 闪存芯片型号

在/include/linux/mtd/nand\_ids.h 中对如下结构体赋值进行修改:

static struct nand\_flash\_dev nand\_flash\_ids\[\] = \{

..........................................

\{"Samsung K9F1208U0M",    NAND\_MFR\_SAMSUNG, 0x76, 26, 0, 3, 0x4000, 0\},

..........................................

这样对于该款 NAND 闪存芯片的操作才能正确执行。由于我移植的开发板上是K9F1208U0M，nand\_ids.h 中有\{"Samsung unknown 64Mb",  NAND\_MFR\_SAMSUNG, 0x76, 26, 0, 3, 0x4000, 0\},在这里可省出这一步。

现在，可以再编译，此时又出现下面错误

arm-linux-ld: failed to merge target specific data of file /opt/usr/local/arm/4.3.2/bin/../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.3.2/armv4t/libgcc.a(\_clz.o)

/opt/usr/local/arm/4.3.2/bin/../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.3.2/armv4t/libgcc.a(\_dvmd\_lnx.o): In function \`\_\_aeabi\_ldiv0':

(.text+0x8): undefined reference to \`raise'

make: \*\*\* \[u-boot\] 错误 1

由于我用的toolchain版本是4.3.2，目前这个版本比较新，而我移植的uboot可是好几年前的版本了，所以它的“tricks”对该toolchain无能为力（或许新版的uboot能摆平）。

修改方法

将cpu/arm920t/config.mk 改为

PLATFORM\_RELFLAGS += -fno-strict-aliasing  \-fno-common -ffixed-r8 \\

\-msoft-float

PLATFORM\_CPPFLAGS +=

\# ====================================================================

\# Supply options according to compiler version

\# ====================================================================

PLATFORM\_CPPFLAGS +=$(call cc-option,)

PLATFORM\_RELFLAGS +=$(call cc-option,$(call cc-option,))

在uboot的根目录Makefile文件中把PLATFORM\_LIBS 修该为如下值

PLATFORM\_LIBS += -L $(shell dirname \`$(CC) $(CFLAGS) -print-libgcc-file-name\`) -lgcc -lc -L/opt/usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/usr/lib

然后重新

make distclean

make  st2410\_config

make all ARCH=arm

应就能通过了

我遇到问题就是在移植uboo1.1.6 中加入 CFG\_CMD\_NAND 就报那个错误不过友善提供的可以通过

通过对比修改了上面两个地方  就不在提示那个错误了

U-Boot 1.1.6 (Aug  9 2011 - 11:26:02)

DRAM:  64 MB

Flash: 512 kB

NAND:  64 MiB

\*\*\* Warning - bad CRC, using default environment

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

ST2410 \#

查看nand flash的信息：

ST2410 \# nand info

Device 0: NAND 64MiB 3,3V 8-bit, sector size 16 KiB

擦出 nand：

ST2410 \# nand erase 0x02200000 0x04000000

NAND erase: device 0 whole chip

Erasing at 0x2200000 --   0

Erasing at 0x22a0000 --   1

Erasing at 0x2344000 --   2mplete.

Erasing at 0x23e8000 --   3mplete.

Erasing at 0x248c000 --   4mplete.

Erasing at 0x2530000 --   5

NAND 64MiB 3,3V 8-bit: MTD Erase failure: -22

NAND 64MiB 3,3V 8-bit: MTD get bad block failed: -22

ERROR

现在的代码支持的非常好，能自动检测出坏快。不错！

\*\*\* Warning - bad CRC, using default environment

输入saveenv、reset保存不了变量。。。。

可能是没把新的环境变量保存到nandflash，原来uboot默认把环境变量保存到norflash中，这个也是在事后修改程序后才发觉的。修改st2410.h如下：

\#define CFG\_ENV\_IS\_IN\_FLASH     1          /\*enviroment is in the norflash\*/这里为修改的。

改为：

//\#define CFG\_ENV\_IS\_IN\_FLASH     1          /\*enviroment is in the norflash\*/

\#define CFG\_ENV\_IS\_IN\_NAND  1

\#define CFG\_ENV\_OFFSET      0x40000

修改完再生成u-boot.bin再烧入板中，在dnw下观察信息，竟然第一次的warning都没有，有点不可思议。

U-BOOT Nand命令支持

http://blogold.chinaunix.net/u1/47239/showart.php?id=376731

u-boot1.1.6 nand\_legacy驱动提供了u-boot对nand相关命令的一个轻量级的实现，但好象可扩展性不足。本文主要分析u-boot 1.16/drivers/nand文件夹下的源程序。

一.关键数据结构

1.struct mtd\_info

该结构在include\\linux\\mtd\\Mtd.h中定义，字段比较多，有很多还是函数指针，它是MTD设备操作的通用接口，这个结构中有一个比较重要的成员 void \*priv，priv被声明成void指针，在下文的分析中会知道priv实际上指向了nand\_chip结构。

2.struct nand\_chip

该结构在include\\linux\\mtd\\Nand.h中定义，从名字上看就知道u-boot用它来描述Nand Flash芯片的结构，比如它定义了页地址的偏移，页地址的位掩码等。struct nand\_chip不用我们手动的初始化，而是由另外一个结构，struct nand\_flash\_dev在程序中动态的初始化。

3.struct nand\_flash\_dev

该结构的定义有两处地方分别是

①include/linux/mtd/nand\_legacy.h 由nand\_legacy模块使用

②include/linux/mtd/nand.h       由u-boot通用nand架构使用

特别是在移植的时候要小心把两者混淆。我们先来看看改结构的定义

struct nand\_flash\_dev \{

char \*name;

int id;

unsigned long pagesize;

unsigned long chipsize;

unsigned long erasesize;

unsigned long options;

\};

name : Nand Flash名称

id : u-boot内部id编号???

chipsize : 以MB为单位的芯片大小，比如64（M）

erasesize : 擦除块的大小，比如0x4000（16K）

options : 一些选项，比较重要的是Flash的数据位宽，如果你的Nand Flash是16位宽的，则必须包含NAND\_BUSWIDTH\_16选项。我们必须根据所使用的Nand Flash来填充里面的字段。

4.关键数据结构在程序中的使用

struct nand\_info\_t nand\_info\[ CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE \];

在 drivers\\nand\\nand.c中定义。CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE是板子的Nand Flash芯片的数量必须在板子的配置文件中定义（比如 include\\configs\\smdk2410.h）。

static struct nand\_chip nand\_chip\[CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE\];

在drivers\\nand\\nand.c中定义。CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE的定义同上。

struct nand\_flash\_dev nand\_flash\_ids\[\] = \{ … \};

在drivers\\nand\\nand\_ids.c中定义。这里要注意一点，在include\\linux\\mtd\\nand\_ids.h里面也nand\_flash\_ids\[\]的定义，那是由nand legacy驱动模块使用的。两者不能混淆!!!。在nand\_flash\_ids的定义中我找到了适合我的Nand Flash的结构描述:

\{"NAND 64MiB 3,3V 8-bit",        0x76, 512, 64, 0x4000, 0\}

设备ID为0x76，页大小为512Byte，总的容量为64M，擦除块为0x4000（16K），数据位宽8Bit。如果你的Nand Flash没有合适的描述，需要自己在该数组中添加相应的定义。

二.Nand Flash初始化

1.nand\_init（ drivers\\nand\\nand.c ）

nand\_init函数在lib\_xxx/Board.c的start\_armboot中调用。是u-boot Nand的主函数。nand\_init的主要功能是对CFG\_MAX\_NAND\_DEVICE个Nand设备进行初始化（调用nand\_init\_chip）,累加Nand Flash的总大小。在nand\_init结束时，可以配置是否执行board\_nand\_select\_device,选择Nand芯片。

2.nand\_init\_chip（ drivers\\nand\\nand.c ）

static void nand\_init\_chip（ struct mtd\_info \*mtd, struct nand\_chip \*nand, ulong base\_addr ）调用各个开发板提供的 board\_nand\_init 函数（ board\\<board name>\\<board name>.c ）让开发板获得初始化Nand Flash芯片的机会。调用 nand\_scan。

3.nand\_scan （ drivers\\nand\\nand\_base.c ）

int nand\_scan( struct mtd\_info \*mtd, int maxchips )

这是u-boot初始化nand设备的核心函数。它主要完成以下工作

1）初始化nand\_chip的函数指针，这些函数一般在 board\\<board name>\\<board name>.c中定义。

…

struct nand\_chip \*this = mtd->priv

....

if( this-> cmdfunc == NULL )

this->cmdfunc = nand\_command;

…

上面是初始化nand\_chip中cmdfunc指针的代码，如果在board\_init\_nand中开发板没有提供自己的nand\_command函数，u-boot 将使用默认的nand\_command函数（我觉得u-boot提供的这些默认的函数都不适合特定的硬件，所以很多都要自己重新写）。

2）使用上面注册的函数指针，读取Nand Flash的设备，并且在上文提到的nand\_flash\_ids\[\]中找是否有匹配项，若找到匹配的项，则初始化 nand\_chip 和 mtd\_info，它们的初始化代码老长的一段，一般没什么问题。