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U-boot(Universal Bootloader) U-boot의 구조와 새로운 CPU로 의 포팅방법

U-boot(Universal Bootloader) U-boot의 구조와 새로운 CPU로 의 포팅방법

U-boot download & compile • site: http: //sourceforge. net/projects/u-boot • Compile Target: cpu -

U-boot download & compile • site: http: //sourceforge. net/projects/u-boot • Compile Target: cpu - 삼성 S 3 C 2410, evboard – smdk 2410 • Compile 순서 1. Makefile 에서 crosscompiler prefix지정 1. Ex> CROSS_COMPILE = arm_920 TDI 2. make clobber 3. make smdk 2410_config 4. make • U-boot 1. 0. 0을 기준으로 설명

Custom Board용 u-boot설정 1) copy: board/smdk 2410 => board/new 2410 2) copy: include/configs/smdk 2410.

Custom Board용 u-boot설정 1) copy: board/smdk 2410 => board/new 2410 2) copy: include/configs/smdk 2410. h => include/configs/new 2410. h로 복사 3) vi Makefile smdk 2410_config : unconfig @. /mkconfig $(@: _config=) arm 920 t smdk 2410 => 밑에 두줄 추가 new 2410_config : unconfig @. /mkconfig $(@: _config=) arm 920 t new 2410 4) vi board/new 2410/Makefile change: smdk 2410 => new 2410 5) compile make clobber make new 2410_config make

Source tree 구조 /board ---/smdk 2410. . . : cpu 디렉토리에 있는 cpu들로 만들어진

Source tree 구조 /board ---/smdk 2410. . . : cpu 디렉토리에 있는 cpu들로 만들어진 보드에 대한코드 보드에 밀접한 코드들로 보드 초기화 코드, memory bank 설정코드 flash코드, 부트로더가 dram에 위치해야하는 relocation address를 기록한 config. mk, 전체코드의 배치를 지정하는 u-boot. lds라는 링커 스크립트 파일 /common : 각종 명령어, user interface main routine /cpu ---/cpu/arm 920 t : cpu에 대한 startup코드(cpu초기화)와 serial, . . . clock, timer등의 cpu specific한 코드 /doc : 각종 readme file /drivers : 각종 network과 같은 driver /examples /fs ---/jffs 2 : 부트로더상에서 실행시키는 standalone app example : OS(특히 linux)지원 file system /include ---/include/asm-arm : 해당 platform에 대한 코드는 include/asm-arm같은식으로 존재. 중요한 파일로 u-boot. h에 board description structure가 존재함. (ppc에서 매우 중요함, arm에서는 덜 중요). . . /include/configs : 각 보드에 대한 설정파일들이 있습니다, [보드이름]. h의 형태. . /lib_arm : u-boot의 arm쪽 C 메인코드들이 있습니다. /net : tftp등의 네트워크 코드 /rtc : Real Time Clock driver /tools : mkimage등의 툴

smdk 2410 보드 구성 n 메모리와 주변 회로 구성 (회로도 참조) n n CS

smdk 2410 보드 구성 n 메모리와 주변 회로 구성 (회로도 참조) n n CS 0: Amd 29 LV 800 BB, 1 MB, 16 bit모드 - boot flash CS 1: Intel strata flash E 28 F 128 J 3 A x 2, 32비트 모드 - data저장 용 flash CS 3: cs 8900 ethernet driver CS 6: 삼성 K 4 S 561632 C-TC 75 32 MB x 2, 32비트 - SDRAM n cs 0 와 cs 1의 설정: 점퍼로 조정, boot flash 선택가능 nandboot: OM[1: 0]핀 설정 n u-boot설정 및 코드: 부트플래쉬 -> amd 16 bit flash n LCD, 등등. . n

S 3 C 2410 X Memory Map

S 3 C 2410 X Memory Map

SMDK 2410 board configuration & Startup Code(1) n n Configuration: 별첨 1 참조 Startup

SMDK 2410 board configuration & Startup Code(1) n n Configuration: 별첨 1 참조 Startup Code n 참고자료 n n ARM Assembly Guide GNU ld manual S 3 C 2410 manual DRAM manual

Startup Code(2) n 관련 파일 n n n board/smdk 2410/u-boot. lds board/smdk 2410/config. mk

Startup Code(2) n 관련 파일 n n n board/smdk 2410/u-boot. lds board/smdk 2410/config. mk board/smdk 2410/memsetup. S cpu/arm 920 t/start. S Start. S의 흐름 n n n n cpu초기화(interrupt mask, Clock setting) dram초기화 flash에 있는 코드를 작업공간인(relocation area) dram으로 relocate stack setup malloc area setup BSS clear C쪽 코드의 메인인 board/lib_arm/board. c의 start_armboot()로 점프

config. mk # # # # # SMDK 2410 has 1 bank of 64

config. mk # # # # # SMDK 2410 has 1 bank of 64 MB DRAM 3000'0000 to 3400'0000 Linux-Kernel is expected to be at 3000'8000, entry 3000'8000 optionally with a ramdisk at 3080'0000 we load ourself to 33 F 8'0000 download area is 3300'0000 TEXT_BASE = 0 x 33 F 80000

Start. S설명(1) n n 자세한 코드는 kelp강좌란 파일참조 간단한 설명(u-boot 1. 1. 1 버전)

Start. S설명(1) n n 자세한 코드는 kelp강좌란 파일참조 간단한 설명(u-boot 1. 1. 1 버전) _start: . . . b reset // exception의 처음인 0 x 0000번지이다. reset 함수로 분기 _TEXT_BASE: // TEXT_BASE = 0 x 33 F 80000(board/smdk 2410/config. mk). word TEXT_BASE. . . /* * the actual reset code */ reset: . . . /* * mask all */ mov r 1, ldr r 0, str r 1, IRQs by setting all bits in the INTMR - default #0 xffff =INTMSK // INTMSK가 있는 녀석의 번지로딩 [r 0]

Start. S설명(2) /* * FCLK: HCLK: PCLK = 1: 2: 4 bit 1: 0이면

Start. S설명(2) /* * FCLK: HCLK: PCLK = 1: 2: 4 bit 1: 0이면 hclk는 fclk랑 같고, 아님 hclk = fclk/2 bit 0: 0이면 pclk는 hclk랑 같고, 아님 pclk = hclk/2 여기서 집어넣는 값이 0 x 00000003이니 당근 1: 2: 4가 되겠지? */ ldr r 0, =CLKDIVN mov r 1, #3 str r 1, [r 0] #ifdef CONFIG_INIT_CRITICAL // smdk 2410. h에 정의되어 있음 bl cpu_init_crit // 요 밑에 있는 녀석으로 jump, sdram세팅(dram초기화) #endif relocate: adr ldr cmp beq. . . /* relocate U-Boot to RAM r 0, _start /* r 0 <- current position of code */ r 1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */ r 0, r 1 /* don't reloc during debug */ stack_setup // no relocation code(for nandboot) */

Start. S설명(3) … copy_loop: ldmia stmia cmp ble r 0!, {r 3 -r 10}

Start. S설명(3) … copy_loop: ldmia stmia cmp ble r 0!, {r 3 -r 10} r 1!, {r 3 -r 10} r 0, r 2 copy_loop /* copy from source address [r 0] */ /* copy to target address [r 1] */ /* until source end addreee [r 2] */ . . . /* Set up the stack_setup: ldr r 0, _TEXT_BASE /* upper 128 Ki. B: relocated uboot */ sub r 0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area */ sub r 0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */. . . clear_bss: ldr. . . ldr r 0, _bss_start /* find start of bss segment pc, _start_armboot // ==> lib_arm/board. c의 start_armboot()로 jump _start_armboot: . word start_armboot */ */

lib_arm/board. c의 start_armboot() • 중요한 변수: global data 스트럭쳐중 bd_info(include/asm-arm/u-boot. h) bi_arch_number bi_boot_params •

lib_arm/board. c의 start_armboot() • 중요한 변수: global data 스트럭쳐중 bd_info(include/asm-arm/u-boot. h) bi_arch_number bi_boot_params • start_armboot()함수 시작 - cpu_init( => cpu/arm 920 t/cpu. c ): stack setup. u-boot 1. 1. 1에서는 변경 - board_init(=> board/smdk 2410. c) clock과 gpio등의 설정을 합니다. cpu가 같지만 board설계에 따라 틀려지는 부분설정 gd->bi_arch_number = 193; gd->bi_boot_params = 0 x 30000100; arch number(인식번호): arch number of SMDK 2410 -Board(kernel/arch/arm/tools/mach-types) kernel/arch/arm/mach-s 3 c 2410/smdk. c(mizi kernel) MACHINE_START(SMDK 2410, "Samsung-SMDK 2410") BOOT_MEM(0 x 30000000, 0 x 48000000, 0 xe 8000000) BOOT_PARAMS(0 x 30000100) FIXUP(fixup_smdk) MAPIO(smdk_map_io) INITIRQ(s 3 c 2410_init_irq) MACHINE_END

Start_armboot() - 계속 - interrupt_init(=> cpu/arm 920 t/interrupts. c ): 타이머 설정. udelay함수 관련

Start_armboot() - 계속 - interrupt_init(=> cpu/arm 920 t/interrupts. c ): 타이머 설정. udelay함수 관련 설정으로 아주 중요함. - env_init(=> common/env_*. c이나 flash의 경우는 common/env_flash. c) ipaddr, serverip, etheraddr, bootarg. . . 등등 - init_baudrate(board. c): baudrate설정(global structure로) - serial_init(==> cpu/arm 920 t/serial. c ): serial설정 - console_init_f(==> common/console. c): 특별히 하는 일 없음 - display_banner(board. c): 설정정보 화면에 표시 - dram_init(==> board/smdk 2410. c ): dram configuration setting(size, start addr) - display_dram_config: 디램 세팅 화면에 표시 - flash_init(==>board/smdk 2410/flash. c): user coding부분 샘플은 u-boot/board/*

Start_armboot() - 계속 - display_flash_config(): flash정보 display - mem_malloc_init (_armboot_real_end): malloc영역설정. u-boot 1. 1.

Start_armboot() - 계속 - display_flash_config(): flash정보 display - mem_malloc_init (_armboot_real_end): malloc영역설정. u-boot 1. 1. 1에서는 변경됨 - env_relocate(common/env_common. c): env_init에서 설정된 default_environment[]를 env영역의 데이터가 들어가는데로 복사. - devices_init(common/devices. c): device driver 리스트초기화 - console_init_r(common/console. c): stdout, stdin, stderr를 out, in device로 세팅 devices_init()에서는 초기화 여기서는 세팅. - enable_interrupts(cpu/arm 920 t/interrupts. c ): 그냥 return됨. - main_loop() autoboot -1초가 아닐경우 딜레이만큼 기다리고 부트코맨드를 실행하고 -1이면 무조건 프롬프트 띄우고 그냥 스톱

U-boot 명령 n tftpboot(혹은 tftp) n n bootm [옵션들. . ] n n n

U-boot 명령 n tftpboot(혹은 tftp) n n bootm [옵션들. . ] n n n setenv ipaddr 192. 168. 1. 3 Nor Flash관련명령 n n bootm 33000000, bootm 33000000 30800000 printenv setenv n n tftp 33000000 u. Image protect off 1: 0 -2, erase 1: 0 -2 cp. b 33000000 $(filesize), protect on 1: 0 -2 erase bank 1 Nand Flash관련 명령 n n nand erase 0000 4000 tftp 33000000 nandboot. bin nand write 33000000 $(filesize) nand read 33000000 1000

U-boot용 image making. . boot: vmlinux @$(MAKE) CFLAGS="$(CFLAGS) $(CFLAGS_KERNEL)" -C arch/$(ARCH)/boot u. Image: vmlinux

U-boot용 image making. . boot: vmlinux @$(MAKE) CFLAGS="$(CFLAGS) $(CFLAGS_KERNEL)" -C arch/$(ARCH)/boot u. Image: vmlinux $(OBJCOPY) -S -O binary vmlinux. bin gzip -vf 9 vmlinux. bin mkimage -A arm -O linux -T kernel -C gzip -a 0 x 30008000 -e 0 x 30008000 -n 'ARM Linux-$(VERSION). $(PATCHLEVEL). $(SUBLEVEL)' -d. /vmlinux. bin. gz [email protected] cp [email protected] /tftpboot n. Image: vmlinux $(OBJCOPY) -S -O binary vmlinux. bin mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0 x 30008000 -e 0 x 30008000 -n 'ARM Linux-$(VERSION). $(PATCHLEVEL). $(SUBLEVEL)' -d. /vmlinux. bin [email protected] cp [email protected] /tftpboot

bootm 명령의 흐름 및 새명령어작성 n bootm 명령의 흐름 n n n 별첨 2:

bootm 명령의 흐름 및 새명령어작성 n bootm 명령의 흐름 n n n 별첨 2: common/cmd_bootm. c 별첨 3: lib_arm/armlinux. c 새로운 명령의 작성 n 별첨 4: common/cmd_blw. c

새로운 CPU로의 U-boot porting(1) n n n 포팅하고자하는 cpu와 가장 유사한 platform선정 Configuration 파일

새로운 CPU로의 U-boot porting(1) n n n 포팅하고자하는 cpu와 가장 유사한 platform선정 Configuration 파일 설정 Startup code를 target에 알맞게 수정 n n Board initialize routine설정 n n n Clock, ram setup Device관련 레지스터, pin등의 in/out setup UART clock source등의 설정, GPIO설정 등등 UART setup n n 처음엔 clock을 계산하여 baudrate등을 수동으로 설정 어느정도의 코드 완성후엔 함수등을 이용한 설정