fl2440的U-boot-2010.09移栽（六）NAND Flash启动支持

2012-07-01

fl2440的U-boot-2010.09移植（六）NAND Flash启动支持从NAND Flash启动的原理很简单，就是利用S3C2440内部4K

fl2440的U-boot-2010.09移植（六）NAND Flash启动支持

从NAND Flash启动的原理很简单，就是利用S3C2440内部4K大小的SRAM，存储在NAND Flash中的代码不能被执行，而S3C2440在从NAND Flash启动把NAND Flash的前4k代码复制到SRAM中运行，U-boot支持从NAND Flash启动的方法就是利用这前4K代码完成SDRAM的初始化（SDRAM有64M），然后还要完成从U-boot代码从NAND Flash中复制到SDRAM中，然后再跳转到SDRAM中去运行完整的U-boot。

为了便于系统启动的方便，可以在start.S文件中添加代码以识别系统是从NAND Flash启动还是从NOR Flash启动，从S3C2440芯片手册中可以看到
fl2440的U-boot-2010.09移栽（六）NAND Flash启动支持

到OM[1:0]都为0时，说明是从NAND Flash启动，01和10都是从NOR Flash启动，OM[1:0]就是寄存器BWSCON的第2位~第1位（DW0）
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一、添加NOR Flash启动和NAND Flash启动的识别

修改arch/arm/cpu/arm920t/start.S，首先将217行附近修改为：

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INITblcpu_init_crit#endif#define BWSCON 0x48000000        ldr     r0, =BWSCON        ldr     r0, [r0]        ands    r0, r0, #0x6        tst     r0, #0x0        bne     norflash_boot             /*OM[1:0] != 0, 跳转到NOR FLASH 启动处*//*判断uboot是从nand flash启动还是从 nor flash启动*/

在220行附近将：

#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOTrelocate:

修改为

norflash_boot:#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOTrelocate:

二、添加NAND Flash的U-boot代码从NAND FLash到SDRAM搬移的代码
在前面修改的 bne norflash_boot ，227行后添加

/*****************************nand boot**************************/nandflash_boot:#define LENGTH_UBOOT 0x40000#define NAND_CTL_BASE 0x4e000000#define oNFCONF 0x00#define oNFCONT 0x04#define oNFCMD  0x08#define oNFSTAT 0x20        @reset NAND        mov     r1,#NAND_CTL_BASE        ldr     r2,=((7<<12)|(7<<8)|(7<<4))        str     r2,[r1,#oNFCONF]        ldr     r2,[r1,#oNFCONF]                ldr     r2,=((1<<4)|(1<<1)|(1<<0)) @Active low CE control        str     r2,[r1,#oNFCONT]        ldr     r2,[r1,#oNFCONT]                @ get read to call C functions        ldr     sp,DW_STACK_START   @setup stack point        mov     fp,#0               @no previous frame, so fp = 0                @copy Uboot to ram        ldr     r0, =TEXT_BASE        mov     r1,#0x0        mov     r2,#LENGTH_UBOOT        bl      nand_read_ll        tst     r0,#0x0        beq     ok_nand_readbad_nand_read:loop2:        b       loop2     @infinite loopok_nand_read:        @verify        mov     r0,#0        ldr     r1,=TEXT_BASE        mov     r2,#0x400     @ compare 4k code from sram to sdramgo_next:        ldr     r3, [r0], #4        ldr     r4, [r1], #4        teq     r3, r4        bne     notmatch        subs    r2,r2,#4        tst     r2,#0x0   @do not forget the instruction if have not this command the uboot can't break the loop        beq     stack_setup        bne     go_nextnotmatch:loop3:        b       loop3 @infinite loop/*****************************nand boot**************************/

上面这部分代码首先初始化了NAND Flash寄存器，然后进行了一个函数调用（这个函数中完成了代码搬移）后面则是对复制出来的数据进行一个简单的校验。在327行附近添加为：

_start_armboot:.word start_armboot#define  STACK_BASE 0x33f00000#define  STACK_SIZE 0x10000        .align 2DW_STACK_START: .word STACK_BASE+STACK_SIZE-4

添加函数的栈调用空间

三、添加C语言从NAND Flash搬移代码部分

首先在board/fl2440目录下新建一个名为nand_read.c的文件，其内容如下：

/*  * vivi/s3c2410/nand_read.c: Simple NAND read functions for booting from NAND * * Copyright (C) 2002 MIZI Research, Inc. * * Author: Hwang, Chideok <hwang@mizi.com> * Date  : $Date: 2002/08/14 10:26:47 $ * * $Revision: 1.6 $ * $Id: param.c,v 1.9 2002/07/11 06:17:20 nandy Exp  * */#include <config.h>#define __REGb(x)(*(volatile unsigned char *)(x))#define __REGi(x)(*(volatile unsigned int *)(x))#define NF_BASE0x4e000000/*S3C2440与S3C2440 nandflash控制寄存器地址不同需要进行修改*/#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 NFSTAT__REGb(NF_BASE + 0x20)#define NAND_CHIP_ENABLE (NFCONT &= ~(1<<1))#define NAND_CHIP_DISABLE (NFCONT |= (1<<1))#define NAND_CLEAR_RB (NFSTAT |= (1<<2))#define NAND_DETECT_RB {while(! (NFSTAT&(1<<2)));}#define NAND_ECC_CLEAR (NFCONT |= 0x10)/*see data sheet P193*/#define BUSY 1static inline void wait_idle(void) {    int i;    while(!(NFSTAT & BUSY))      for(i=0; i<10; i++);}/*根据fl2440的nand flash 作相应修改*/#define NAND_SECTOR_SIZE2048#define NAND_BLOCK_MASK(NAND_SECTOR_SIZE - 1)/* low level nand read function */ intnand_read_ll(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size){    int i, j;    int pagenum;    if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) {        return -1;/* invalid alignment */    }    /* chip Enable */    NAND_CHIP_ENABLE;        for(i = start_addr; i < (start_addr + size);) {      /* READ0 */      NAND_CLEAR_RB;      for(j = 0; j < 10; j++);            pagenum = i >> 11;      /* Write Address         该步骤详见nand flash(k9f2g08u0a)手册p17        参考fl2440开发板nand_lowlevel.c文件中ReadPage函数      */      NFCMD = 0x0;            NFADDR = 0;      NFADDR = 0;      NFADDR = pagenum & 0xff;      NFADDR = (pagenum >> 8) & 0xff;      NFADDR = (pagenum >> 16) & 0xff;     /* NFADDR = i & 0xff;      NFADDR = (i >> 8) & 0xf;      NFADDR = (i >> 12) & 0xff;      NFADDR = (i >> 20) & 0xff;      NFADDR = (i >> 28) & 0x1;*/      /*如果不理解见数据手册nand flashP9*/      NFCMD = 0x30;      wait_idle();      for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++) {      *buf = (NFDATA & 0xff);       buf++;      }          i += NAND_SECTOR_SIZE;     }    NAND_CHIP_DISABLE;       /* chip Disable */        return 0;}

修改board/fl2440/Makefile文件，使得nand_read.c能被编译到u-boot.bin中，修改28行为：

COBJS:= fl2440.o nand_read.o flash.o

我们还知道由于我们需要在前4K代码中完成代码的搬移，而搬移的代码集中在start.S和nand_read.c中，而U-boot的编译过程并不能保证nand_read.c能在前4K代码中，所以需要我们手动设置，修改文件arch/arm/cpu/arm920t/u-boot.lds文件40行为：

.text :{arch/arm/cpu/arm920t/start.o(.text)                board/fl2440/lowlevel_init.o (.text)                board/fl2440/nand_read.o (.text)*(.text)}

这样，编译器在编译时能保证start.S和nand_read.c编译出的二进制代码在前4K，然后将开发板设置成为从NAND Flash启动，将编译出来的u-boot.bin烧写入NAND Flash，上电这样就完成了从NAND Flash的启动。

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