AR71XX_UBOOT编译入门

1、2. 解压代码 这个就随便了，一般解压在主目录。 将下载的 mr3420_3220v1.tar.gz 移动到主目录。 注意：这里压缩包扩展名有误，实际上是 bzip2 压缩的。 打开终端，此时终端应该默认在主目录下，若不在主目录下，就运行 cd 命令进入主目录。 运行命令 tar -jxvf mr3420_3220v1.tar.gz 以解压代码。tar_jxvf_mr3420_3220v1.png (31.25 KB, 下载次数: 0) 3. 编译代码 运行命令 cd mr3420_3220v1/build 进入代码编译目录。 运行命令 make BOARD_TYPE=ap99 fs_prep

2、 以创建编译过程所需的目录。 运行命令 make BOARD_TYPE=ap99 uboot 以开始编译 U-Boot。 4. 刷机测试 如果没有意外，那么编译结束后的输出应该是这样的： 生成的 u-boot.bin 位于 mr3420_3220v1/images/ap99/ 目录下。 此文件未被填充到 128K，需要手动填充。 填充后的文件就可以进行刷机测试了。 此文件是未压缩版，因此本身体积很大。此代码也不能生成压缩版的 U-Boot。 5. 说明 操作说明请参阅代码根目录下的 readme.txt。入门级的操作就这么简单。进阶级： 进阶级依然使用 TL-MR3420 v1 的代码。 进阶

3、级将分离 U-Boot 代码及现成的工具链，搭建基本的交叉编译环境。 1. 分离 U-Boot 代码 U-Boot 代码位于 mr3420_3220v1/ap99/boot/u-boot 。 将整个 u-boot 目录复制到一个地方，如用户主目录。 此 u-boot 目录里的代码就是全部所需的代码了。之后的所有操作都在这里面完成。2. 复制工具链 此工具链即为编译器，但是是针对 mips 架构的交叉编译器。 工具链位于 mr3420_3220v1/build/gcc-3.4.4-2.16.1/build_mips。 将整个 build_mips 复制到一个地方，如主目录。 3. 搭建编译环境

4、现在，mr3420_3220v1 目录已经没有用，可以删掉，因为所有需要的文件都已复制出来了。 设置环境变量以让 Shell 能够访问到工具链。运行命令 export PATH=$PATH:/build_mips/bin 即可。 此设置只在当前的 Shell 里有效。关于如何设置永久的环境变量，请自行百度。 4. 清理代码 此操作用于清理上次编译产生的临时文件及配置文件，为下次配置及编译做准备。 进入 u-boot 目录：运行命令 cd /u-boot 。 运行命令 make distclean 以执行完全清理。 5. 编译代码 这里是一个完整的编译步骤。 a. 指定开发板类型 此操作表示我们

5、要编译哪个开发板。AR7241 的开发板（这里其实叫参考板，reference board）名称为 ap99，因此运行 make ap99_config 以进行配置。 所有的开发板定义都写在 Makefile 里。其中以 *_config: 开头的行，* 就是开发板名称。 AR 及 QCA 系列的参考板名称会在最后列出。 有些开发板还有额外的参数可以定义，这里暂不讲解。b. 编译 运行命令 make CROSS_COMPILE=mips-linux- 进行编译。 CROSS_COMPILE=mips-linux- 指定了交叉编译器的文件名前缀为 mips-linux-。例如，要使用工具链中的

6、gcc 程序，那么就运行 mips-linux-gcc。这个可以看一下 build_mips/bin 目录下的文件名。 由于之前运行了 export PATH=$PATH:/build_mips/bin 命令，所以 Shell 能够直接找到相关程序的位置。否则，CROSS_COMPILE= 需要指定为 /build_mips/bin/mips-linux-。 c. 测试 编译成功后，u-boot 目录下会生成 u-boot.bin，这就是未填充到 128K 的文件。 6. 常用编译命令。 make *_config 配置生成为指定的开发板（* 为开发板名称）。 make CROSS_COMPI

7、LE=* 编译代码，并指定交叉编译器文件名前缀为 *。 make clean 清理上次编译生成的临时文件。此命令不会删除开发板配置，下次编译可以直接运行 make 命令。 make distclean 清理编译生成的临时文件及开发板配置。运行此命令后，需要再次指定开发板后才能进行编译。其它说明： 这里使用的 MR3420 v1 代码不能生成压缩代码。其他的，如 AR9331 AR934x 等代码需要在编译时加入 COMPRESSED_UBOOT=1 来进行编译，如 make CROSS_COMPILE=mips-linux- COMPRESSED_UBOOT=1 。 编译 AR934x QCA

8、95xx 的代码需要指定使用的以太网交换机 PHY 类型，即在编译时加入 ETH_CONFIG=_s27 或 ETH_CONFIG=_s17 。其中 _s27 为内置百兆 PHY，_s17 为外部千兆 PHY。 具体路由型号的 GPL 代码里都有说明文件，可以根据说明文件来进行编译，并了解参考板名称。常见参考板名称： AR7240 - ap91 AR7241 - ap99 AR9331 - ap121 AR9341 - ap123 AR9342 - mi124 AR9344 - db12x QCA953x - ap143 QCA9558 - ap135 其它的请在 及 上进行查找。:UBoot

9、 启动过程及简单代码分析这里以 AR7241 的 U-Boot 为例MIPS 架构简介MIPS 地址空间：这里说的是地址空间，不是内存空间。内存只是映射在一部分地址空间上而已。内存分为4段 (Kuseg、Kseg0、Kseg1、Kseg2)，其中 Kseg0 (0x80000000 0x9fffffff) 为缓存段，直接映射在物理地址段上。Kseg1 (0xa0000000 0xbfffffff) 为非缓存段，直接映射在物理地址段上。Kuseg 和 Kseg2 需要经过地址转换才能访问。在 CPU 复位时，缓存未被初始化，只有 Kseg1 能够被直接访问。AR71XX 物理段：内存、Flash

10、、IO寄存器等都被映射在物理段上范围为 00x1fffffff，访问时需要通过宏 KSEG0ADDR(_addr) 来通过 Kseg0 访问或 KSEG1ADDR(_addr) 来通过 Kseg1 访问。物理地址一般不能直接访问，都需要通过 Kseg0 或 Kseg1 来访问。主要的映射范围：DDR：00x0fffffff (这一段直接映射物理内存，一般通过带缓存的 Kseg0 来访问，以便加快速度)I/O空间：0x10000000 0x1dffffff (这一段直接控制硬件，必须通过 Kseg1 来访问)SPI Flash 空间：0x1f000000 0x1fffffff (这一段映射闪存的

11、前 16MB 数据)AR71XX 启动过程CPU 上电时，物理段中，SPI Flash 的前4MB 被循环映射在 0x1f000000 上，因此会被重复 4 次。执行地址为 KSEG1ADDR(0x1fc00000)，即 0xbfc00000。*注意：U-Boot 在编译时，实际设置的基址，即启动地址为 KSEG0ADDR(0x1f000000)，即 0x9f000000。下面会讲到为什么要这么设置。U-Boot 中的起始代码在 cpu/mips/start.S 中：_start:#ifndef COMPRESSED_UBOOTRVECENT(reset,0) /* U-boot entry

12、point */RVECENT(reset,1) /* software reboot */RVECENT(romReserved,2)-省略-RVECENT(romReserved,125)RVECENT(romReserved,126)RVECENT(romReserved,127)/* We hope there are no more reserved vectors!* 128 * 8 = 1024 = 0x400* so this is address R_VEC+0x400 = 0xbfc00400*/复制代码以上代码设置异常向量，不需要理解第一句 RVECENT(reset,0

13、) 为一个跳转，直接转到下面的代码进行运行.align 4reset:/* set GPIO_OE- added by lsz to fix the LED issue 09.03.25 */li a1, AR7100_GPIO_OElw v1, 0(a1)li v0, 0x3fdffor v1, v1, v0sw v1, 0(a1)lw v0, 0(a1)lw v0, 0(a1)-省略-/* CONFIG0 register */li t0, CONF_CM_UNCACHEDmtc0 t0, CP0_CONFIG复制代码以上代码前半部分通过设置 GPIO 来点亮路由的 LED。后半部分设置

14、CPU 相关参数，不需要理解以上代码没有包含使用相对地址的指令，也就是说，无论这段代码在 CPU 地址空间的何种位置，都能够正常执行因此虽然 CPU 的执行地址为 0xbfc00000，以上代码依然能执行/* Initialize GOT pointer.*/bal 1fnop.word _GLOBAL_OFFSET_TABLE_1:move gp, ralw t1, 0(ra)move gp, t1复制代码以上代码加载了用于 U-Boot 重定位的 GOT 指针，它是 U-Boot 在内存中进行自身移动的关键la t9, lowlevel_initjalr t9nop复制代码以上代码进行 C

15、PU 频率设置，超频就是在这里实现的la t0, rel_startj t0noprel_start:复制代码以上代码很关键，它实现了 U-Boot 的执行地址的转移假设当前 CPU 的执行地址在 0xbfc00000 + x那么执行此段代码后，CPU 执行地址将跳转到 0x9f000000 + x 处进行执行前面提到了 CPU 在复位时，物理段 0x1f000000 处循环映射 4 次 Flash 的前 4MB，而 U-Boot 大小只有100KB多，因此 0x1f000000 跟 0x1fc00000 处的数据是一样的，这就实现了运行地址的转移。至于为什么不跳转到 0xbf000000 +

16、 x 处运行，是因为 AR71XX CPU 在复位时，缓存可用，因此通过 Kseg0 段执行，可以加快速度。/* REMAP_DISABLE */li a0, AR7100_SPI_CLOCKli t0, 0x43sw t0, 0(a0)复制代码以上代码的作用是禁用物理段 0x1f000000 的 4MB Flash 数据循环映射，以便让 0x1f000000 能够映射 16MB 的 Flash 数据/* Initialize caches.*/* 初始化缓存 */la t9, simple_mips_cache_resetjalr t9nop/* . and enable them.*/*

17、启用缓存 */li t0, CONF_CM_CACHABLE_NONCOHERENTmtc0 t0, CP0_CONFIG-省略-#if defined(CONFIG_AR7100) | defined(CONFIG_AR7240)/* 将缓存锁定在 Kseg0 低端处 */la t9, mips_cache_lock_24kjalr t9nop#endif#endif /* #ifndef COMPRESSED_UBOOT */* 将栈指针指向缓存 */li t0, CFG_SDRAM_BASE + CFG_INIT_SP_OFFSETla sp, 0(t0)/* 进入 C 环境 */la

18、t9, board_init_fj t9nop复制代码这段代码的作用是初始化缓存，并将缓存锁定在 Kseg0 上，用作临时的栈空间此时内存并未初始化， Kseg0 对应的 0x80000000 0x8fffffff 还不能被访问，因此需要用缓存代替。然后跳转到 board_init_f 进行执行下面开始在 C 环境中运行文件：lib_mips/board.cvoid board_init_f(ulong bootflag)gd_t gd_data, *id;bd_t *bd;init_fnc_t *init_fnc_ptr;ulong addr, addr_sp, len = (ulong)&

19、uboot_end - CFG_MONITOR_BASE;ulong *s;#ifdef COMPRESSED_UBOOTchar board_string50;#endif#ifdef CONFIG_PURPLEvoid copy_code (ulong);#endif/* Pointer is writable since we allocated a register for it.*/gd = &gd_data;/* compiler optimization barrier needed for GCC = 3.4 */_asm_ _volatile_(: : :memory);me

20、mset (void *)gd, 0, sizeof (gd_t);/* 依次运行初始化函数 */for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; +init_fnc_ptr) if (*init_fnc_ptr)() != 0) hang ();#ifdef COMPRESSED_UBOOTcheckboard(board_string);printf(%snn,board_string);gd-ram_size = bootflag;puts (DRAM:);print_size (gd-ram_size, n);#endif/* Now

21、that we have DRAM mapped and working, we can* relocate the code and continue running from DRAM.*/addr = CFG_SDRAM_BASE + gd-ram_size;/* We can reserve some RAM on top here.*/* round down to next 4 kB limit.*/addr &= (4096 - 1);debug (Top of RAM usable for U-Boot at: %08lxn, addr);-省略-/* Save local v

22、ariables to board info struct*/* 记录内存基址及大小、串口波特率 */bd-bi_memstart = CFG_SDRAM_BASE; /* start ofDRAM memory */bd-bi_memsize = gd-ram_size; /* sizeofDRAM memory in bytes */bd-bi_baudrate = gd-baudrate; /* Console Baudrate */memcpy (id, (void *)gd, sizeof (gd_t);/* On the purple board we copy the code

23、in a special way* in order to solve flash problems*/#ifdef CONFIG_PURPLEcopy_code(addr);#endif/* 执行代码转移 */relocate_code (addr_sp, id, addr);/* NOTREACHED - relocate_code() does not return */复制代码board_init_f 的作用为进行内存、时钟、串口等设备的初始化，并为 U-Boot 的运行划分内存。初始化函数位于 board_init_f 函数上方init_fnc_t *init_sequence =

24、#ifndef COMPRESSED_UBOOTtimer_init, /* 初始化时钟 */#endifenv_init, /* initialize environment */ /* 初始化环境变量 */#ifdef CONFIG_INCA_IPincaip_set_cpuclk, /* set cpu clock according to environment variable */#endifinit_baudrate, /* initialze baudrate settings */#ifndef COMPRESSED_UBOOTserial_init, /* serial c

25、ommunications setup */ /* 初始化串口，这样 TTL 才有输出 */#endifconsole_init_f, /* 初始化控制台环境 */display_banner, /* say that we are here */ /* 显示 U-Boot 1.1.4 . */#ifndef COMPRESSED_UBOOTcheckboard, /* 显示 AP99 (ar7241 - Virian) U-boot */init_func_ram, /* 初始化内存 */#endifNULL,;复制代码以上为初始化函数列表，依次运行在初始化完成后，board_init_f

26、调用 relocate_code 将 U-Boot 代码从 Flash 中复制到内存中，再从内存中执行回到 cpu/mips/start.S.globl relocate_code.ent relocate_coderelocate_code:move sp, a0 /* Set new stack pointer */li t0, CFG_MONITOR_BASEla t3, in_ramlw t2, -12(t3) /* t2 - uboot_end_data */move t1, a2/* Fix GOT pointer:* New GOT-PTR = (old GOT-PTR - CF

27、G_MONITOR_BASE) + Destination Address*/* 根据传递的参数计算移动距离 */move t6, gpsub gp, CFG_MONITOR_BASEadd gp, a2 /* gp now adjusted */sub t6, gp, t6 /* t6 - relocation offset */* t0 = source address* t1 = target address* t2 = source end address*/* 复制代码到内存 */1:lw t3, 0(t0)sw t3, 0(t1)addu t0, 4ble t0, t2, 1bad

28、du t1, 4 /* delay slot */* If caches were enabled, we would have to flush them here.*/* Jump to where weve relocated ourselves.*/* 跳转到移动后的代码继续执行 */addi t0, a2, in_ram - _startj t0nop.word uboot_end_data.word uboot_end.word num_got_entriesin_ram:/* 此时已经在内存中了 */* Now we want to update GOT.*/lw t3, -4(

29、t0) /* t3 - num_got_entries */addi t4, gp, 8 /* Skipping first two entries. */li t2, 2/* GOT 表重定位 */1:lw t1, 0(t4)beqz t1, 2fadd t1, t6sw t1, 0(t4)2:addi t2, 1blt t2, t3, 1baddi t4, 4 /* delay slot */* Clear BSS.*/lw t1, -12(t0) /* t1 - uboot_end_data */lw t2, -8(t0) /* t2 flags |= GD_FLG_RELOC; /*

30、tell others: relocation done */debug (Now running in RAM - U-Boot at: %08lxn, dest_addr);gd-reloc_off = dest_addr - CFG_MONITOR_BASE;/* 记录 U-Boot 重定位时移动的偏移量 */monitor_flash_len = (ulong)&uboot_end_data - dest_addr;/* We have to relocate the command table manually*/* U-Boot 命令表，重定位所有字符串地址和函数地址 */for

31、(cmdtp = &_u_boot_cmd_start; cmdtp !=&_u_boot_cmd_end; cmdtp+) ulong addr;addr = (ulong) (cmdtp-cmd) + gd-reloc_off;#if 0printf (Command %s: 0x%08lx = 0x%08lxn,cmdtp-name, (ulong) (cmdtp-cmd), addr);#endifcmdtp-cmd =(int (*)(struct cmd_tbl_s *, int, int, char *)addr;addr = (ulong)(cmdtp-name) + gd-r

32、eloc_off;cmdtp-name = (char *)addr;if (cmdtp-usage) addr = (ulong)(cmdtp-usage) + gd-reloc_off;cmdtp-usage = (char *)addr;#ifdef CFG_LONGHELPif (cmdtp-help) addr = (ulong)(cmdtp-help) + gd-reloc_off;cmdtp-help = (char *)addr;#endif/* there are some other pointer constants we must deal with */#ifndef

33、 CFG_ENV_IS_NOWHEREenv_name_spec += gd-reloc_off;#endif/* 熄灭路由的 LED */* turn off switch LED added by tiger 20091225 */ar7240_gpio_sw_led();-省略-/* configure available FLASH banks */* 初始化 Flash，显示 Flash：XXXX (X MB) */size = flash_init();display_flash_config (size);bd = gd-bd;bd-bi_flashstart = CFG_FLA

34、SH_BASE;bd-bi_flashsize = size;#if CFG_MONITOR_BASE = CFG_FLASH_BASEbd-bi_flashoffset = monitor_flash_len; /* reserved area for U-Boot */#elsebd-bi_flashoffset = 0;#endif/* initialize malloc() area */* 初始化内存管理器，以便能够使用 malloc 等函数 */mem_malloc_init();malloc_bin_reloc();/* relocate environment function

35、 pointers etc. */* 重定位环境变量相关函数和数据 */env_relocate();/* board MAC address */s = getenv (ethaddr);for (i = 0; i bi_enetaddri = s ? simple_strtoul (s, &e, 16) : 0;if (s)s = (*e) ? e + 1 : e;/* IP Address */bd-bi_ip_addr = getenv_IPaddr(ipaddr);#if defined(CONFIG_PCI)/* Do pci configuration*/* PCI 设备初始化

36、*/pci_init();#endif/* leave this here (after malloc(), environment and PCI are working) */* Initialize devices */devices_init ();jumptable_init ();/* Initialize the console (after the relocation and devices init) */console_init_r ();/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */* Initialize from envi

37、ronment */if (s = getenv (loadaddr) != NULL) load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)if (s = getenv (bootfile) != NULL) copy_filename (BootFile, s, sizeof (BootFile);#endif /* CFG_CMD_NET */#if defined(CONFIG_MISC_INIT_R)/* miscellaneous platform dependent initial

38、isations */misc_init_r ();#endif#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)/* 初始化网络 */#if defined(CONFIG_NET_MULTI)puts (Net: );#endifeth_initialize(gd-bd);#endif/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */* 进入命令主循环，永不返回 */for (;) main_loop ();/* NOTREACHED - no way out of comman

39、d loop except booting */复制代码到此为止 U-Boot 就开始正常运行了在处理交互命令前，U-Boot 会检查有没有启动命令文件：common/main.cvoid main_loop (void)-省略-#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) & (CONFIG_BOOTDELAY = 0)char *s;int bootdelay;#endif-省略-#if defined(CONFIG_BOOTDELAY) & (CONFIG_BOOTDELAY = 0)/* 获取启动延时 */s = getenv (bootdelay);bootdelay

40、= s ? (int)simple_strtol(s, NULL, 10) : CONFIG_BOOTDELAY;/ debug (# main_loop entered: bootdelay=%dnn, bootdelay);# ifdef CONFIG_BOOT_RETRY_TIMEinit_cmd_timeout ();# endif /* CONFIG_BOOT_RETRY_TIME */-省略-/* 获取启动命令 */s = getenv (bootcmd);if (!s) /* 如果没有启动命令，就设置默认的命令 */#ifdef CONFIG_ROOTFS_FLASH/* XXX

41、 if rootfs is in flash, expect uImage to be in flash */#ifdef CONFIG_AR7100/* 这里设置的即为 AR71XX 的默认固件启动命令 */setenv (bootcmd, bootm 0xbf200000);#elsesetenv (bootcmd, bootm 0xbf450000);#endif /* CONFIG_AR7100 */#elsesetenv (bootcmd, tftpboot 0x8022c090 uImage; bootm 0x8022c090);#endif/* 重新获取启动命令 */s = ge

42、tenv (bootcmd);/ debug (# main_loop: bootcmd=%sn, s ? s : );if (bootdelay = 0 & s & !abortboot (bootdelay) # ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYEDint prev = disable_ctrlc(1); /* disable Control C checking */# endif # ifndef CFG_HUSH_PARSER/* 执行启动命令 */run_command (s, 0);# elseparse_string_outer(s, FLAG_PARSE_S

43、EMICOLON |FLAG_EXIT_FROM_LOOP);# endif# ifdef CONFIG_AUTOBOOT_KEYEDdisable_ctrlc(prev); /* restore Control C checking */# endif-省略-#endif /* CONFIG_BOOTDELAY */#ifdef CONFIG_AMIGAONEG3SEextern void video_banner(void);video_banner();#endif/* 启动命令执行完毕，则开始处理交互命令 */* Main Loop for Monitor Command Processing*/#ifdef CFG_HUSH_PARSERparse_file_outer();/* This point is never reached */for (;);#el