S3C2440 eboot详细流程分析[本站原创]

armeasy · 发表于 2012-7-19 11:31:55

模块

三星官方给出的Bootloader就包括这两个部分：NBoot和EBoot。针对S3C2440处理器，由于内部只有4K的SRAM，当硬件配置成Nand启动时，固化在处理器内部的IROM程序会自动将Nand的Block0的前4K字节的程序拷备到SRAM中并运行。可见，这时NBoot不能超过4KB。而实际的Bootloader要完成的工作，远不止4KB代码所能胜任的。因此，EBoot诞生了。正是由于从Nand启动时需要从Nand拷备一段bootloader，故将这段Bootloader称之为Nboot。而由于Nboot比较小，又产生了EBoot。Eboot字面上的意思是以太网Bootloader，而现在其功能早已经超出了它名字的范围，而且在WINCE领域，大部分都是采用的USB下载，而非以太网模式。

由于三星原厂以NBoot和EBoot两种Bootloader推广，因此，国内很多开发板商也都采用这两种方式，像扬创等。也有一些linux fans，将多用于linux的Uboot，VIVI等移植到了WINCE平台上来，即通过Uboot，VIVI引导NK。目前做得比较有名气的像飞凌，友善等。但是出于行业竞争优势，很多开发板OEM厂商都不提供完整的Bootloader，这一点另人很头疼。目前在网上能找到的完整的2440 Bootloader源代码，也只有优龙，飞凌等几种。正因为如此，针对K390平台，这里也采用了UBoot+EBoot的模式。

在WINCE4.2平台下，飞凌直接通过一个UBoot就搞定一切，不必再用什么Nboot+Eboot了，到了WINCE5.0平台下，飞凌额外添加了Eboot，看来Eboot的功能还是不可小觑。本身飞凌的Uboot编译下来，大概50KB左右的样子，那么2440从Nand启动，内部SRAM又只有4KB，它是怎么实现的呢？答案就在UBoot的引导程序2440init.s里面。开机时，IROM并不会将整个Uboot的代码全COPY到SRAM中，也无法全COPY过去，只是COPY了需要的一部分而已。这部分程序初始化中断向量表，看门狗，MMU，DRAM等之后，再将剩下的代码放到DRAM中运行。这样，整个UBoot就不再受限于4K大小了，也就是说，整个Bootloader完全可以在UBoot中完成了。

Uboot2.1.1Uboot功能

1):初始化CPU内部相关控制器，如设置GPIO，关闭Watch Dog，关闭中断，设置系统时钟；

2):初始化内存；

3):初始化串口，主要用来输出调试信息；

4):初始化NAND Flash；

5):配置启动参数；

6):初始化USB端口，用于下载文件映像；

7):初始化液晶屏；

8):下载Uboot本身，Eboot到Nand Flash；

9):格式化Nand Flash；

10):引导Eboot并运行；

11):通过键盘扫描决定启动模式或下载模式；

12):LCD实时显示更新提示信息。

2.1.2Uboot框架

Uboot的整个工作流程如下：

上图为Uboot的总体程序框架，首先，在汇编语句中，会初始化中断向量表，PLL，Watchdog，中断，DRAM等，之后，会将Uboot的代码拷备到DRAM中运行。接着，在C语言的Main()函数中，初始化GPIO，中断相关寄存器，然后设置GPB8为output且为高电平，用于选择K390的USB Device作为Device口，用于程序下载。之后初始化调试串口1，K390将会串口1连到了RJ45接口，通过RS232转RJ45延长线，保证硬件板与PC机的串口连接。随后会从nand的配置信息区域读取配置信息，如果nand里面全是空的，要先将配置信息写进对应区域。配置信息记录了倒计时等相关信息。紧接着初始化LCD，开背光，这时LCD上会有相应显示了。

前面的准备工作做完了，这时程序开始判断外部条件，选择进入下载模式或是引导Eboot最终进入系统。当没有同时按下按键2，5，0时，Uboot马上引导Eboot，并执行Eboot程序。当同时按下按键2，5，0时，Uboot将会等待参数配置表中设置的时间延时，在指定时间内如果按下空格键(PC端)，将进入人机交互界面，实现下载，擦除等功能。在指定时间内没有按下空格键，将引导Eboot，并执行Eboot程序。

进入人机交互界面后，打印如下信息：

1):Download toflash

2):Erase FlashPartition

3):Boot WINCE

4):Configparameters

这时按下“1”(指PC键盘的“1”，以后人机操作按钮如未作说明，全指PC机的键盘)，进入flash下载界面，打印如下信息：

0：offset 0x00000000, size 0x00010000[boot]

1: offset 0x00014000,size 0x00020000 [eboot]

2: offset0x001a0000, size 0x00020000 [wince]

用户可以通过按0、1、2进入相应的下载模式，然后点击DNW的USBPost->Transmit，找到相应的uboot.bin,eboot.nb0,xip.bin下载对应的映像文件。值得注意的是，这里在更新wince时，按下3，程序会提示用户通过boot wince进入eboot，在eboot下更新wince映像，即xip.bin。

在主界面下，用户按下“2”，进入擦除flash相关区域的界面，打印如下信息：

0: offset 0x00000000, size 0x00010000 [boot]

1: offset 0x00014000, size 0x00020000 [eboot]

2: offset 0x001a0000, size 0x00020000 [wince]

用户通过按0、1、2，打印信息会提示是否擦除相应的块，按y擦除，按n取消擦除。

在主界面下，用户按下“3”，进入手动引导WINCE界面，这时程序会加载eboot到DRAM并运行eboot。具体NK的升级将通过eboot完成。

2.1.3 Uboot程序分析

1):配置信息结构体

//小于等于512个字节,最多保存24个ITEM和128字节用户定义的字符串

BootParams boot_params =

{

{"auto-run", 3}, //0=bootwithout parameters,1=boot with parameters

//{"cpuclk", 2}, //0=200M, 1=300M, 2=400M,3=440M

{"rundelay", 0}, //0seconds

{"serial", 0}, //0=serial port 0, 1=serial port 1

//{"AppRunAddr", 0x32000000},

{"baudrate", 115200},

{"machine", 193},

{"runAddr", 0x30201000},

{"rootfs", 3},

{"tty", 0},

{"displayS", 3/*0*/},//lqm changed.0=320*240 1=640*480 2= 800*600 3 = 800*480

{"displayM", 0}, //0= lcd 1=vga 2=tv

{"initrdA", 0x30200000},

{"initrdL", 0x02000000},

{"memsize", 0x04000000},

//{"devfs", 1},

//{"ostore", 0}, //0=nand, 1=nor

{"userpara", sizeof(DEFAULT_USER_PARAMS)},

DEFAULT_USER_PARAMS,

{0}

};

typedef struct {

ParamItem start;

//ParamItem cpu_clk;

ParamItem boot_delay;

ParamItem serial_sel;

//ParamItem AppRun_addr;

ParamItem serial_baud;

ParamItem machine;

ParamItem run_addr;

ParamItem root_sel;

ParamItem tty_sel;

ParamItem display_sel;

ParamItem display_mode;

ParamItem initrd_addr;

ParamItem initrd_len;

ParamItem mem_cfg;

//ParamItem devfs_sel;

//ParamItem osstor;

ParamItem user_params;

char string[128];

unsigned int bpage[50];

} BootParams;

上面的结构体描述了具体的参数配置，这些参数最终会写入NandFlash，具体参数可根据需要重新分配。如上面的第二项：”rundelay”定义了Uboot启动时的延时时间。

2）：液晶屏初始化函数

/**************************************************************

800×480 16Bpp TFT LCD功能模块初始化

**************************************************************/

static voidLcd_Init_800_480(void)

{

unsigned short c;

rGPCUP=0xffffffff; // Disable Pull-upregister

//rGPCCON=0xaaaa56a9; //InitializeVD[7:0],LCDVF[2:0],VM,VFRAME,VLINE,VCLK,LEND

rGPCCON=0xaaaa56aa;// lqm test for dispdriver debug.10-04-13

rGPDUP=0xffffffff; // Disable Pull-upregister

rGPDCON=0xaaaaaaaa; //Initialize VD[15:8]

c = 0x0800;