U-Boot-1.1.6移植到MINI2440开发板（1） —— 移植前分析

将U-Boot-1.1.6移植到MINI2440开发板上，从NAND Flash启动（不使用NOR Flash）。

需要准备的：

Linux环境：Ubuntu 16.04

交叉编译工具链：arm-linux-gcc-3.4.5

U-Boot-1.1.6源码：u-boot-1.1.6.tar.bz2

S3C2440手册：S3C2440A 32-BIT CMOS MICROCONTROLLER USERS MANUAL

ARM920T技术手册：ARM920T Technical Reference Manual

其它相关datasheet

参考资料：《嵌入式Linux应用开发完全手册》以及网上博客(#^.^#)。

说明：下述涉及到Linux基本操作命令的不进行详细描述。

设置交叉编译环境：

推荐直接使用已经编译好的交叉编译工具链，这里使用的是arm-linux-gcc-3.4.5，在目录下新建文件夹：

tzw@tzw-pc:~$ mkdir arm

tzw@tzw-pc:~$ cd arm/

tzw@tzw-pc:~arm$ mkdir -p toolchains/arm-linux-gcc/3.4.5

将交叉编译工具链保存在文件夹中：

tzw@tzw-pc:~/arm$ ls toolchains/arm-linux-gcc/3.4.5/

arm-linux  bin  distributed  include  info  lib  libexec  man  tmp

其中/bin目录下的可执行文件即为编译时用到的文件。

然后将交叉编译工具链的路径添加到环境变量中，添加有很多方法，这里将其保存在bash.bashrc文件中，打开并编辑bash.bashrc：

tzw@tzw-pc:~$ sudo gedit /etc/bash.bashrc

在文件最后新起一行，添加如下语句，注意不要改动文件中其他内容：

------- bash.bashrc -------

export PATH=$PATH:/home/tzw/arm/toolchains/arm-linux-gcc/3.4.5/bin

保存并关闭文件。

在Ubuntu中，打开新的终端或者在终端上输入bash打开新的shell都会读取/etc/bash.bashrc和~/.bashrc，因此采用这种方法只需要重新打开一个终端就可以使环境变量生效。也可以在旧终端中输入如下命令使环境变量生效：

tzw@tzw-pc:~$ source /etc/bash.bashrc

重新打开一个终端（快捷键：Ctrl+Alt+t），输入命令：

tzw@tzw-pc:~$ arm-linux-gcc -v

回车可以看到输出信息：

Reading specs from /home/tzw/arm/toolchains/arm-linux-gcc/3.4.5/bin/../lib/gcc/arm-linux/3.4.5/specs

...

gcc version 3.4.5

则交叉编译工具链已经设置好了，最后一行为所使用的GCC的版本，如果出现如下信息：

arm-linux-gcc: command not found

说明没有正确设置，需要检查上述步骤是否完成。

获取U-Boot源码：

从官网下载u-boot-1.1.6源码压缩包，在arm目录下新建u-boot文件夹并将源码解压到u-boot文件夹：

tzw@tzw-pc:~/arm$ mkdir u-boot

tzw@tzw-pc:~/arm$ cd u-boot

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot$ tar -jxvf u-boot-1.1.6.tar.bz2

查看解压的结果：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot$ ls u-boot-1.1.6

arm_config.mk                  fs              MAKEALL

avr32_config.mk                i386_config.mk  Makefile

blackfin_config.mk             include         microblaze_config.mk

board                          lib_arm         mips_config.mk

CHANGELOG                      lib_avr32       mkconfig

CHANGELOG-before-U-Boot-1.1.5  lib_blackfin    nand_spl

common                         lib_generic     net

config.mk                      lib_i386        nios2_config.mk

COPYING                        lib_m68k        nios_config.mk

cpu                            lib_microblaze  post

CREDITS                        lib_mips        ppc_config.mk

disk                           lib_nios        README

doc                            lib_nios2       rtc

drivers                        lib_ppc         rules.mk

dtt                            m68k_config.mk  tools

examples                       MAINTAINERS

可以看到/arm/u-boot/u-boot-1.1.6目录下的U-Boot源码。

初次编译U-Boot-1.1.6：

不直接在源码上修改，将源码复制一份进行修改：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot$ mkdir u-boot-mini2440-1.1.6

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot$ cp -r u-boot-1.1.6/* u-boot-mini2440-1.1.6/

查看复制的结果：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot$ cd u-boot-mini2440-1.1.6/

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ ls

arm_config.mk                  fs              MAKEALL

avr32_config.mk                i386_config.mk  Makefile

blackfin_config.mk             include         microblaze_config.mk

board                          lib_arm         mips_config.mk

CHANGELOG                      lib_avr32       mkconfig

CHANGELOG-before-U-Boot-1.1.5  lib_blackfin    nand_spl

common                         lib_generic     net

config.mk                      lib_i386        nios2_config.mk

COPYING                        lib_m68k        nios_config.mk

cpu                            lib_microblaze  post

CREDITS                        lib_mips        ppc_config.mk

disk                           lib_nios        README

doc                            lib_nios2       rtc

drivers                        lib_ppc         rules.mk

dtt                            m68k_config.mk  tools

examples                       MAINTAINERS

mini2440开发板使用Samsung的S3C2440芯片，与U-Boot-1.1.6中已有的smdk2410开发板（采用Samsung S3C2410芯片）相似，因此在smdk2410的基础上进行移植。

首先测试一下源码是否能正常编译：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ make distclean

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ make smdk2410_config

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ make

make distclean：完全清除所有配置以及生成的文件。

make clean：清除所有生成的文件，会保留配置。

make smdk2410_config：进行smdk2410开发板的配置。

make：根据Makefile生成二进制文件u-boot.bin。

等待一段时间，可以在/u-boot-mini2440-1.1.6目录下看到生成的二进制文件：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ ls u-boot.bin

u-boot.bin

如果开发板是smdk2410的话，那么将这个二进制文件烧写进开发板，就可以在串口上看到U-Boot的运行输出信息了。

如果make执行过程中出现错误的话，一般是一些依赖的库没有安装，根据报错信息依次安装所需要的库进行了，直到最后生成u-boot.bin这个二进制文件。

移植前的分析：

由上述可知，U-Boot的编译首先需要配置，然后才进行编译：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ make smdk2410_config --just-print

make smdk2410_config --just-print：仅输出将要执行的语句，但并不执行。

输出信息：

tzw@tzw-pc:~/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6$ make smdk2410_config --just-print

rm -f include/config.h include/config.mk

    board/*/config.tmp board/*/*/config.tmp

/home/tzw/arm/u-boot/u-boot-mini2440-1.1.6/mkconfig smdk2410 arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

可知首先删除了原先的一些配置相关的文件：

include/config.h

include/config.mk

board/*/config.tmp

board/*/*/config.tmp

即/include目录下的config.h、config.mk，/board目录下所有与配置相关的config.tmp文件。

然后执行：

mkconfig smdk2410 arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

mkconfig是/u-boot-mini2440-1.1.6目录下的一个文件，后面是输入的6个参数：

mkconfig smdk2410 arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

$0       $1       $2  $3      $4       $5   $6

$0表示所执行的程序的名称；

$1~$6为所执行的程序的输入参数。

从Makefile中可知：

------- Makefile -------

92 MKCONFIG    := $(SRCTREE)/mkconfig

93 export MKCONFIG

...

1879 smdk2410_config    :    unconfig

1880     @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

打开顶层mkconfig文件，进行分析：

默认创建新的配置文件，并将板子的名称置为""：

------- mkconfig -------

11 APPEND=no    # Default: Create new config file

12 BOARD_NAME=""    # Name to print in make output

判断传入的参数是否含有特殊项，并进行处理，这里并无特殊项：

------- mkconfig -------

14 while [ $# -gt 0 ] ; do

15     case "$1" in

16     --) shift ; break ;;

17     -a) shift ; APPEND=yes ;;

18     -n) shift ; BOARD_NAME="${1%%_config}" ; shift ;;

19     *)  break ;;

20     esac

21 done

$# 所执行的程序的参数的个数；

-gt 大于（greater than）；

-eq 等于（equal）；

-ne 不等于（not equal）；

-ge 大于等于（greater and equal）；

-lt 小于（less than）；

-le小于等于（less and equal）。

第23行判断开发板名称是否存在，并将其赋值为第一个参数，即BOARD_NAME=smdk2410：

------- mkconfig -------

23 [ "${BOARD_NAME}" ] || BOARD_NAME="$1"

第25、26行对参数个数进行判断，不满足要求则退出：

------- mkconfig -------

25 [ $# -lt 4 ] && exit 1

26 [ $# -gt 6 ] && exit 1

输出配置信息：Configuring for smdk2410 board...

------- mkconfig -------

28 echo "Configuring for ${BOARD_NAME} board..."

第33行到62行新建链接文件：

------- mkconfig -------

33 if [ "$SRCTREE" != "$OBJTREE" ] ; then

34     mkdir -p ${OBJTREE}/include

35     mkdir -p ${OBJTREE}/include2

36     cd ${OBJTREE}/include2

37     rm -f asm

38     ln -s ${SRCTREE}/include/asm-$2 asm

39     LNPREFIX="../../include2/asm/"

40     cd ../include

41     rm -rf asm-$2

42     rm -f asm

43     mkdir asm-$2

44     ln -s asm-$2 asm

45 else

46     cd ./include

47     rm -f asm

48     ln -s asm-$2 asm

49 fi

50 

51 rm -f asm-$2/arch

52 

53 if [ -z "$6" -o "$6" = "NULL" ] ; then

54     ln -s ${LNPREFIX}arch-$3 asm-$2/arch

55 else

56     ln -s ${LNPREFIX}arch-$6 asm-$2/arch

57 fi

58 

59 if [ "$2" = "arm" ] ; then

60     rm -f asm-$2/proc

61     ln -s ${LNPREFIX}proc-armv asm-$2/proc

62 fi

第一个if判断执行45行else分支，进入/include目录，建立链接文件/asm指向/asm-arm。