buildroot构建项目（三）--- u-boot 2017.11 适配开发板修改 1

　　当前虽然编译成功了，但是对于我们自己的目标板并不太适用。还得做一系列得修改。

一、lds 文件分析

　　u-boot 中最重要得链接文件即是，u-boot.lds。我们可以查看我们编译出来得 u-boot.lds 文件进行分析，原始文件在 arch/arm/cpu/ 下，编译出来得去掉了不想关得选项。

　　u-boot.lds脚本文件告诉链接器linker如何布局代码段、数据段、bss段等，已经配置了u-boot自拷贝(从flash到RAM的copy)的内容。另外，还简要的涉及了动态链接技术等。

/* 指定输出的可执行文件 elf 格式，32位，小端  */
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
/* 指定输出可执行文件的平台为 arm */
OUTPUT_ARCH(arm)
/* 指定输出可执行文件的起始代码段为_start */
ENTRY(_start)
/* 指定可执行文件的全局入口点，通常这个地址都放在ROM(flash)0x0位置。
 * 必须使编译器知道这个地址 */
SECTIONS
{
    /* 从0x0位置开始  */
 . = 0x00000000;
    /* 代码以4字节对齐 */
 . = ALIGN(4);
    /* 代码段 */
 .text :
 {
        /* u-boot将自己copy到RAM，此为需要copy的程序的start */
  *(.__image_copy_start)
        /* ./arch/arm/lib/vectors.S，异常向量表 */
  *(.vectors)
        /* ./arch/arm/cpu/arm920t/start.S */
  arch/arm/cpu/arm920t/start.o (.text*)
        /* 其他的代码段放在这里，即 start.S/vector.S 之后 */
  *(.text*)
 }
    /* 代码段结束后，有可能4bytes不对齐了，此时做好4bytes对齐，以开始后面的.rodata段 */
 . = ALIGN(4);
    /* 在代码段之后，存放read only数据段 */
 .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }
    /* 4bytes对齐，以开始接下来的.data段 */
 . = ALIGN(4);
    /* 可读写数据段 */
 .data : {
  *(.data*)
 }
    /* 4字节对齐 */
 . = ALIGN(4);
    /* 当前地址为4字节对齐后的地址 */
 . = .;
    /* 4字节对齐 */
 . = ALIGN(4);
    /* .data段结束后，紧接着存放u-boot自有的一些function，例如u-boot command等 */
 .u_boot_list : {
  KEEP(*(SORT(.u_boot_list*)));
 }
 . = ALIGN(4);
    /* UEFI支持，  */
 .__efi_runtime_start : {
  *(.__efi_runtime_start)
 }
    /*  */
 .efi_runtime : {
  *(efi_runtime_text)
  *(efi_runtime_data)
 }
    /* */
 .__efi_runtime_stop : {
  *(.__efi_runtime_stop)
 }
    /*  */
 .efi_runtime_rel_start :
 {
  *(.__efi_runtime_rel_start)
 }
    /* */
 .efi_runtime_rel : {
  *(.relefi_runtime_text)
  *(.relefi_runtime_data)
 }
    /* UEFI结束  */
 .efi_runtime_rel_stop :
 {
  *(.__efi_runtime_rel_stop)
 }
    /* 4字节对齐  */
 . = ALIGN(4);
    /* 至此，u-boot需要自拷贝的内容结束，总结一下，包括代码段，数据段，以及u_boot_list */
 .image_copy_end :
 {
  *(.__image_copy_end)
 }
    /* 在老的uboot中，如果我们想要uboot启动后把自己拷贝到内存中的某个地方，只要把要拷贝的地址写给TEXT_BASE即可，
     * 然后boot启动后就会把自己拷贝到TEXT_BASE内的地址处运行，在拷贝之前的代码都是相对的，不能出现绝对的跳转，否则会跑飞。
     * 在新版的uboot里，TEXT_BASE的含义改变了。它表示用户要把这段代码加载到哪里，通常是通过串口等工具。
     * 然后搬移的时候由uboot自己计算一个地址来进行搬移。新版的uboot采用了动态链接技术，在lds文件中有__rel_dyn_start和__rel_dyn_end，
     * 这两个符号之间的区域存放着动态链接符号，只要给这里面的符号加上一定的偏移，拷贝到内存中代码的后面相应的位置处，
     * 就可以在绝对跳转中找到正确的函数。 */
 .rel_dyn_start :
 {
  *(.__rel_dyn_start)
 }
    /* 动态链接符存放在的段 */
 .rel.dyn : {
  *(.rel*)
 }
    /* 动态链接符段结束 */
 .rel_dyn_end :
 {
  *(.__rel_dyn_end)
 }
 .end :
 {
  *(.__end)
 }
    /* bin文件结束 */
 _image_binary_end = .;
 . = ALIGN(4096);
 .mmutable : {
  *(.mmutable)
 }
 
    /* .bss节包含了程序中所有未初始化的全局变量 */
 .bss_start __rel_dyn_start (OVERLAY) : {
  KEEP(*(.__bss_start));
  __bss_base = .;
 }
 .bss __bss_base (OVERLAY) : {
  *(.bss*)
   . = ALIGN(4);
   __bss_limit = .;
 }
    /* bss段结束 */
 .bss_end __bss_limit (OVERLAY) : {
  KEEP(*(.__bss_end));
 }

 .dynsym _image_binary_end : { *(.dynsym) }
 .dynbss : { *(.dynbss) }
 .dynstr : { *(.dynstr*) }
 .dynamic : { *(.dynamic*) }
 .plt : { *(.plt*) }
 .interp : { *(.interp*) }
 .gnu.hash : { *(.gnu.hash) }
 .gnu : { *(.gnu*) }
 .ARM.exidx : { *(.ARM.exidx*) }
 .gnu.linkonce.armexidx : { *(.gnu.linkonce.armexidx.*) }
}

二、norflash 介绍

　　ARM的启动都是从0地址开始，所不同的是地址的映射不一样。在 arm 上电的时候，要想让 arm 知道以某种方式（地址映射方式）运行，不可能通过你写的某段程序控制，因为这时候你的程序还没启动，这时候arm会通过引脚的电平来判断。

2.1 硬件

2.1.1 存储器地址

　　s3c2440  的存储器控制器为访问外部存储的需要器提供了存储器控制信号。 存储器控制器的地址空间总共有 8 个 bank，每个bank  为128M，总共为1G。除了 BANK0（16/32 位）之外，其它全部 BANK 都可编程访问位宽（8/16/32 位） 。

• 8 个存储器 Bank
  • 6 个存储器 Bank 为 ROM，SRAM 等
  • 其余 2 个存储器 Bank 为 ROM，SRAM，SDRAM 等
  • 7 个固定的存储器 Bank 起始地址
  • 1 个可变的存储器 Bank 起始地址并 Bank 大小可编程
  • 所有存储器 Bank 的访问周期可编程

　　

• OM管脚是使能NAND Flash 的管脚，当OM=00时，是表示使用  NAND Flash 为引导 ROM。
• nGCS0 为片选信号控制
• 0x0000_0000 这些为存储器地址。
• BANK 6 和 BANK 7 必须为相同的存储器大小
  

2.1.2 OM管脚

　　OM有两个管脚，用来控制存储器。

　　

　　BANK0（nGCS0）的数据总线应当配置为 16 位或 32 位的宽度。因为 BANK0 是作为引导 ROM 的 bank（映射到 0x0000_0000），应当在第一个 ROM 访问前决定 BANK0 的总线宽度，其依赖于复位时 OM[1:0]的逻辑电平。

2.1.3 存储器概念

• SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)：同步动态随机存取存储器，
  • 同步是指Memory工作需要步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；
  • 动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；
  • 随机是指数据不是线性依次存储，而是由指定地址进行数据读写，简单的说，它就是cpu使用的外部内存，即我们常说的内存条。
  • 主要用于程序执行时的程序存储、执行或计算
• SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据，速度比SDRAM快，一般用作高速缓冲存储器（Cache）。
• norflash:非易失闪存,是一种外部存储介质，芯片内执行(XIP,eXecute In Place)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中，
  • 由于它有地址总线，cpu可以直接从norflash中取指，直接从FLASH中运行程序，但是工艺复杂，价格比较贵，容量较小（1~4M），NOR的传输效率很高，擦初和写操作效率很低
• nandflash：它也是非易失闪存（掉电不丢失）的一种，但是它虽然有数据总线，但是没有地址总线，所以cpu不能直接从nandflash中取指运行，由于它价格便宜，所以常常用来存储大量数据，和我们常说的硬盘类似。

2.2 norflash 启动

• S3C2440的启动时读取的第一条指令是在0x00上，分别为nand flash和nor flash上启动。
• Nor flash的有自己的地址线和数据线，可以采用类似于memory的随机访问方式，在nor flash上可以直接运行程序，所以nor flash可以直接用来做 boot，采用 nor flash 启动的时候会把地址映射到 0x00 上。 　
• 任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行
  • 擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,NORFLASHSECTOR擦除时间视品牌、大小不同而不同,比如,4MFLASH,有的SECTOR擦除时间为60ms,而有的需要最大6S　
• Nand flash是IO设备，数据、地址、控制线都是共用的，需要软件区控制读取时序，所以不能像nor flash、内存一样随机访问，不能EIP（片上运行），因此不能直接作为boot。
• 在u-boot 启动中，需要把 程序拷贝到 SDRAM中去运行，也可以不用拷贝。
• nor 启动的时候，CPU的0地址就指向 norflash

　　

2.2.1 norflash 电路

　　运行的目标开发板为  JZ2440 开发板。norflash 型号为 MX29LV160DBTI，16M存储空间，

　　

2.2.2 代码修改