自己写的嵌入式bootloader stage1，用LED完成测试（基于vivi）

forl

1:做嵌入式bootloader开发也有一段时间了，今天终于重构了自己的第一个代码，主要目的用来测试，并验证stage1的启动，为后续开发增加点信息。从开始的毫无头绪，到现在自己写的这个代码。感觉上还是很有成就。

硬件环境：
开发板：恒丰锐科 HF2410A +3.5"触摸屏

CPU：S3C2410AL ARM920t

存储器：
　　1. 64M(32M*2) SDRAM（K4S561632H-UC75)
　　2. 64M Nand Flash (KF1208)

一个总线扩展接口。

2个串口输出

JTAG调试接口
软件环境：
XP+VMware+RH linux 9+Source Insight



stage1：软件架构参考下图

软件大体分为三部分：主代码区、调用子函数代码区、数据区


/*
* vivi/arch/s3c2410/head.S:
*
* bootloader stage1
*
* modify by forl on 2008/3/14
*/
#include "config.h"
#include "linkage.h"
#include "machine.h"
.text
/*
  **********************************************
  *
  *code Area
  *
  **********************************************
  */
  
/*
  ***********************************************
  *
  * Exception vector table
  *
  ***********************************************
  */
.globl _start
_start: b Reset
       b    undefined_instruction
    b    software_interrupt
    b    prefetch_abort
    b    data_abort
    b    not_used
    b    irq
    b    fiq
   
/*
  **************************************************
  *
  *the actual reset code
  *
  **************************************************
  */
Reset:
    /*disable watch dog timer*/
   
    mov    r1, #0x53000000
    mov    r2, #0x0
    str    r2, [r1]
   
    /*disable all interrupts*/
   
    mov    r1, #0x4A000000
    mov    r2, #0xffffffff
    str    r2, [r1, #0x08]
    ldr    r2, =0x7ff
    str    r2, [r1, #0x1C]   
    /* initialise system clocks*/
    mov    r1, #0x4C000000
    mvn    r2, #0xff000000
    str    r2, [r1, #0x00]
    @ 1:2:4
    mov    r1, #0x4C000000
    mov    r2, #0x3
    str    r2, [r1, #0x14]
    mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0        @ read ctrl register
    orr    r1, r1, #0xc0000000        @ Asynchronous
    mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0        @ write ctrl register
    @ now, CPU clock is 200 Mhz
    mov    r1, #0x4C000000
    ldr r2, mpll_200mhz
    str    r2, [r1, #0x04]
        
         /*
         *********************
             *
             *initialise memory
             *
         *********************
         */
      
     bl memsetup
     bl led_memsetup
         /*
         *********************
             *
             * SDRAM test
             *
         *********************
         */
     bl memtest
     bl led_memtest
   
         /*
         *********************
             *
             *initialise uart 0
             *
         *********************
         */
         
     bl init_uart   @独立用c函数完成

     bl led_init_uart  
   
         /*
         *********************
             *
             *copy vivi to SDRAM
             *
         *********************
         */
         
     bl copy_myself
     bl led_copy_myself
     
          /*
         *********************
             *
             *jump to ram
             *
         *********************
         */
         
    ldr r1, =on_the_ram
    add    pc, r1, #0
    nop
    nop
1:  b    1b        @ infinite loop
on_the_ram:
    @ get read to call C functions
    ldr    sp, DW_STACK_START    @ setup stack pointer
    mov    fp, #0            @ no previous frame, so fp=0
    mov    a2, #0            @ set argv to NULL
   
    bl led_main
    bl    main            @ call main
    mov    pc, #0x000        @ otherwise, reboot
/*
  ***********************************************************
  *
  * End VIVI head
  *
  ***********************************************************
  */
/*
  ***********************************************************
  *
  * sub program
  *
  ************************************************************
  */
/* initialise memory*/
     /* initialise SDRAM*/

memsetup:
    mov    r1, #0x48000000
    adrl    r2, mem_cfg_val
    add    r3, r1, #52
1:  ldr    r4, [r2], #4
    str    r4, [r1], #4
    cmp    r1, r3
    bne    1b
/*
  ***********************************************************
  *
  * copy_myself: copy vivi to ram
  *
  ************************************************************
  */
copy_myself:
    mov    r10, lr
   
    /*initialise NAND flash*/
    mov    r1, #0x4E000000
    ldr    r2, =0xf830        @ initial value
    str    r2, [r1, #0x00]
    ldr    r2, [r1, #0x00]
    bic    r2, r2, #0x800        @ enable chip
    str    r2, [r1, #0x00]
    mov    r2, #0xff         @ RESET command
    strb    r2, [r1, #0x40]
    mov    r3, #0             @ wait
1:  add    r3, r3, #0x1
    cmp    r3, #0xa
    blt    1b
2:  ldr    r2, [r1, #0x10]    @ wait ready
    tst    r2, #0x1
    beq    2b
    ldr    r2, [r1, #0x00]
    orr    r2, r2, #0x800        @ disable chip
    str    r2, [r1, #0x00]
   
    /*get read to call C functions (for nand_read())*/
   
    ldr sp, DW_STACK_START @ setup stack pointer
    mov fp, #0 @ no previous frame, so fp=0
   
    @ copy vivi to RAM
    ldr    r0, =VIVI_RAM_BASE
    mov r1, #0x0
    mov    r2, #0x20000
    bl    nand_read_ll
    cmp    r0, #0x0
    beq    ok_nand_read
         /*bad nand read*/
bad_nand_read:
bl led_bad_nand_read
1: b  1b    @ infinite loop
     /*ok nand read*/
ok_nand_read:

    /*verify 0x000-0x400 and 0x33f0000-0x33f0400*/
    mov    r0, #0
    ldr    r1, =0x33f00000
    mov    r2, #0x400    @ 4 bytes * 1024 = 4K-bytes
go_next:

    ldr r3, [r0], #4
    ldr    r4, [r1], #4
    teq    r3, r4
    bne    notmatch
    subs    r2, r2, #4
    beq    done_nand_read   
    bne    go_next
   
notmatch:
bl led_notmatch
   
1:    b    1b
  /* done nand read to ram*/
done_nand_read:
  mov lr, r10
  mov pc, lr
   
/*
  *******************************************************
  *
  *Simple memory test function
  *
  *******************************************************
  */
memtest:
mov r10, lr
/* check the first 1MB of BLOB_START in increments of 4k */
mov r7, #0x1000
mov r6, r7, lsl #8 /* 4k
关于led测试：
在开发板上有四个led灯 D2、D3、D4、D5查看开发板原理图，其与GPIO的GPF[4:7]
一一对应。利用写GPF[4:7]的值来调试查看程序的运行。对于延时程序可以利用S3C2410自带的硬件计时器，亦可软件实现（本人所采用）
调试stage1过程中D2、D3、D4、D5依次顺序点亮，最后全亮，其对应的程序运行点如下：
D2
memsetup
D3
memtest
D4
init_uart
D5
copy_myself
D2,D3,D4,D5
main
上面这个可以自己设置，个性化的东西。

调试：
这是个很花时间的过程，一个小小的问题都会导致整个过程从来。而用JTAG烧写程序看程序运行状态的方法实在笨的不行。又占PC资源，又慢。所以开始编译时一定要小心。特别是注意不要转入某个循环不出来（因为这种情况交叉编译是能通过的），这点要注意保存程序指针。
我就陷入过其中，检查不出来，不得不用设置多个led点的方法看其出错地点，然后去修改。

开始写程序，没有初始化串口（开始以为在第二阶段初始化），结果bootloader运行正常，没有启动信息输出，着实郁闷了我。

调试是个痛快的过程，有耐心的可以试下，以上的程序我已经过验证，pass。^_^

后记：
关于bootloader stage1 程序的具体分析，包括硬件如何正确初始化，如何设置正确的寄存器的值，还有一些程序的理解在我的另一篇文章中有过详细而啰嗦的描述。可供耐心的人参考~~网址如下
http://blog.chinaunix.net/u1/58203/showart_489453.html

下一步要做的是完成Stage2的结构分析，构建自己的bootloader stage2 然后加强其网络功能。期待ING



本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u1/58203/showart_496641.html