本身寫的嵌入式bootloader stage1，用LED完成測試（基於vivi）

1:作嵌入式bootloader開發也有一段時間了，今天終於重構了本身的第一個代碼，主要目的用來測試，並驗證stage1的啓動，爲後續開發增長點信息。從開始的毫無頭緒，到如今本身寫的這個代碼。感受上仍是頗有成就。

硬件環境：
開發板：恆豐銳科 HF2410A +3.5"觸摸屏

CPU：S3C2410AL ARM920t 存儲器： 　　1. 64M(32M*2) SDRAM（K4S561632H-UC75) 　　2. 64M Nand Flash (KF1208) 一個總線擴展接口。 2個串口輸出 JTAG調試接口 軟件環境： XP+VMware+RH linux 9+Source Insight stage1：軟件架構參考下圖

 

軟件大致分爲三部分：主代碼區、調用子函數代碼區、數據區


/*
* 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   @獨立用c函數完成

     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
關於led測試：
在開發板上有四個led燈 D二、D三、D四、D5查看開發板原理圖，其與GPIO的GPF[4:7]
一一對應。利用寫GPF[4:7]的值來調試查看程序的運行。對於延時程序能夠利用S3C2410自帶的硬件計時器，亦可軟件實現（本人所採用）
調試stage1過程當中D二、D三、D四、D5依次順序點亮，最後全亮，其對應的程序運行點以下：
D2
memsetup
D3
memtest
D4
init_uart
D5
copy_myself
D2,D3,D4,D5
main
上面這個能夠本身設置，個性化的東西。

調試：
這是個很花時間的過程，一個小小的問題都會致使整個過程歷來。而用JTAG燒寫程序看程序運行狀態的方法實在笨的不行。又佔PC資源，又慢。因此開始編譯時必定要當心。特別是注意不要轉入某個循環不出來（由於這種狀況交叉編譯是能經過的），這點要注意保存程序指針。
我就陷入過其中，檢查不出來，不得不用設置多個led點的方法看其出錯地點，而後去修改。

開始寫程序，沒有初始化串口（開始覺得在第二階段初始化），結果bootloader運行正常，沒有啓動信息輸出，着實鬱悶了我。

調試是個痛快的過程，有耐心的能夠試下，以上的程序我已通過驗證，pass。^_^

後記：
關於bootloader stage1 程序的具體分析，包括硬件如何正確初始化，如何設置正確的寄存器的值，還有一些程序的理解在個人另外一篇文章中有過詳細而囉嗦的描述。可供耐心的人蔘考~~網址以下
http://blog.chinaunix.net/u1/58203/showart_489453.html

下一步要作的是完成Stage2的結構分析，構建本身的bootloader stage2 而後增強其網絡功能。期待ING