嵌入式Linux学习：u-boot源码分析（3）--AM335X系列的2014.10版

时间：2022-10-01 15:35:39

    我们继续上一篇的代码，已经来到s_init（）（位于arch\arm\cpu\armv7\am335x\board.c）,其源代码如下：


...defined(CONFIG_SPL_BUILD)
gd = &gdata;
preloader_console_init();//wlg: uart_init(), and print the first information U-boot SPL...
#endif
#if defined(CONFIG_SPL_AM33XX_ENABLE_RTC32K_OSC)
/* Enable RTC32K clock */
rtc32k_enable();
#endif
#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
board_early_init_f();//wlg: SPL only, initial some thing for sdram
sdram_init();//wlg: initial the SDRAM for next stage, this function will read eeprom to decide how to initial sdram
#endif//wlg: now, we had correctly initial sdram, we return and it's time to copy uboot from mmc.
}
#endif

    这段代码的开始，仍是将gdata的地址赋给gd这个指向gd_t(global_data)的指针，而上文中也有提及，gd这个指针实际上就是r9.所以这一步的工作仍然是将r9指向gdata，而gdata这个数据本身就是gd_t（global_data）结构体。这里估计也是进一步的确认吧？再往下看

    进入了preloader_console_init()函数，这个函数位于common\spl\Spl.c文件中，将其展开


void preloader_console_init(void)
{
gd->bd = &bdata;
gd->baudrate = CONFIG_BAUDRATE;

serial_init();/* serial communications setup */

gd->have_console = 1;

puts("\nU-Boot SPL " PLAIN_VERSION " (" U_BOOT_DATE " - " \
U_BOOT_TIME ")\n");//wlg: now we print our first information
#ifdef CONFIG_SPL_DISPLAY_PRINT
spl_display_print();
#endif
}


    上面的代码主要是对gd这个指针所指向的结构体（以下简称为gdata结构体）进行赋值，主要包括：

    1. 对gdata结构体中的bd进行赋值，而这个bd本身就是一个指向bd_t(board_data)结构体的指针。所以说上面的bdata其本身也是bd_t(board_data)结构体，在该Spl.c文件中同样由描述：Spl.c (common\spl):static bd_t bdata __attribute__ ((section(".data")));所以同gdata一样，bdata也被预先保存在了 .data段中

    2. 对gdata结构体中的baudrate 进行赋值，CONFIG_BAUDRATE实际上就是115200。这个baudrate 实际上记录的就是uart的波特率，为115200.但是这里仅仅只是赋值而已，并没有对实际的uart硬件的波特率进行修改；

    3. 进入serial_init()函数（位于/drivers/serial/serial.c），该函数会利用gdata结构体中的baudrate对实际硬件进行操作！展开如下：

int serial_init(void)
{
gd->flags |= GD_FLG_SERIAL_READY;
return get_current()->start();
}
    这是个uart的初始化函数，首先是设置标志位，这个标志位就是在gdata结构体中的flags，这个flags是一个32位的数据，每一位都代表着某一标志，如这里就是将那个代表uart已经准备好的标志位拉高（#define GD_FLG_SERIAL_READY 0x00100 /* Pre-reloc serial console ready  */）。这是为了向后传递各种全局信息；

    设置好gdata（再啰嗦一句，gd就是r9，其实际指向gdata）标志位后，然后先执行get_current()，利用其返回再执行start()。先看get_current()：

static struct serial_device *get_current(void)
{
struct serial_device *dev;

if (!(gd->flags & GD_FLG_RELOC))
dev = default_serial_console();
else if (!serial_current)
dev = default_serial_console();
else
dev = serial_current;

/* We must have a console device */
if (!dev) {
#ifdef CONFIG_SPL_BUILD
puts("Cannot find console\n");
hang();
#else
panic("Cannot find console\n");
#endif
}

return dev;
}

    首先看到的是，这个函数的返回，是一个静态变量，而且是一个指向serial_device结构体的指针，继续往下看函数内部

    1. 首先是定义了一个指向serial_device结构体的局部指针变量。

    2. 然后判断gd->flags里面的GD_FLG_RELOC标志位是否有效，这个标志位代表是否已经完成了uboot的重定位，很明显我们目前还只是SPL程序，uboot的镜像还没有被复制到SDRAM中，更没有重定位了。所以这个判断无效，执行下一句

    3. 判断serial_current（这个是全局变量，也是一个指向serial_device结构体的指针）是否为0，如果为0的话，说明当前的serial设备没有初始化完成。很明显，我们之前都没有对这个serial_current进行操作，它实际上就是0x0000，所以这里的判断成立，开始执行dev = default_serial_console();（18 default_serial_console - Function in Serial_ns16550.c (drivers\serial) at line 235 (18 lines) 说实话，这个喊话在哪里定义我还真拿不准，后期再结合Makefile来一起看，暂列如下：

__weak struct serial_device *default_serial_console(void)
{
#if CONFIG_CONS_INDEX == 1
return &eserial1_device;
#elif CONFIG_CONS_INDEX == 2
return &eserial2_device;
#elif CONFIG_CONS_INDEX == 3
return &eserial3_device;
#elif CONFIG_CONS_INDEX == 4
return &eserial4_device;
#elif CONFIG_CONS_INDEX == 5
return &eserial5_device;
#elif CONFIG_CONS_INDEX == 6
return &eserial6_device;
#else
#error "Bad CONFIG_CONS_INDEX."
#endif
}
    可以看到，这个函数是根据宏来条件编译的，这里的CONFIG_CONS_INDEX实际上在include\configs\am335x....h文件中的定义 

/* NS16550 Configuration */
#define CONFIG_SYS_NS16550_COM10x44e09000/* UART0 */
#define CONFIG_CONS_INDEX1
#define CONFIG_BAUDRATE115200
    所以default_serial_console（）实际返回的就是return &eserial1_device;，而这个由定义如下： 

DECLARE_ESERIAL_FUNCTIONS(1);
struct serial_device eserial1_device =
INIT_ESERIAL_STRUCTURE(1, "eserial0");
    这里先执行了DECLARE_ESERIAL_FUNCTIONS(1)，其功能如下： 

#define DECLARE_ESERIAL_FUNCTIONS(port) \
static int  eserial##port##_init(void) \
{ \
int clock_divisor; \
clock_divisor = ns16550_calc_divisor(serial_ports[port-1], \
CONFIG_SYS_NS16550_CLK, gd->baudrate); \
NS16550_init(serial_ports[port-1], clock_divisor); \
return 0 ; \
} \
static void eserial##port##_setbrg(void) \
{ \
serial_setbrg_dev(port); \
} \
static int  eserial##port##_getc(void) \
{ \
return serial_getc_dev(port); \
} \
static int  eserial##port##_tstc(void) \
{ \
return serial_tstc_dev(port); \
} \
static void eserial##port##_putc(const char c) \
{ \
serial_putc_dev(port, c); \
} \
static void eserial##port##_puts(const char *s) \
{ \
serial_puts_dev(port, s); \
}
    然后执行INIT_ESERIAL_STRUCTURE(1, "eserial0"); 


#define INIT_ESERIAL_STRUCTURE(port, __name) {\
.name= __name,\
.start= eserial##port##_init,\
.stop= NULL,\
.setbrg= eserial##port##_setbrg,\
.getc= eserial##port##_getc,\
.tstc= eserial##port##_tstc,\
.putc= eserial##port##_putc,\
.puts= eserial##port##_puts,\
}
    简而言之这里就是初始化了一个serial_device结构体eserial1_device，这个结构体里的元素都用default，也就是预先定义好的函数或者字符进行替换。而这个初始化完成的结构体最后就被返回到get_current（）函数中的局部变量dev中，在通过判断dev是否有效来，输出一些调试信息！

    最终get_current（）函数的返回的就是dev。

--------------------------get_current（）函数结束---------------------------

    我们继续回到serial_init（）函数，我们需要利用get_current（）的返回，去执行seserial1_device结构体中的tart元素，也就是说start这个元素实际上就是一个函数指针！我们展开start来看一下，实际上就是：

     .start= eserial##port##_init,（INIT_ESERIAL_STRUCTURE中）

                static int  eserial##port##_init(void) \
        { \
        int clock_divisor; \
        clock_divisor = ns16550_calc_divisor(serial_ports[port-1], \
        CONFIG_SYS_NS16550_CLK, gd->baudrate); \
        NS16550_init(serial_ports[port-1], clock_divisor); \
        return 0 ; \
        } \

    所以执行start（）就是执行了上述的static int  eserial##port##_init(void）函数，可以看到这个函数就是利用gd->baudrate对uart进行初始化！这里不再细细展开，因为接下来的操作很多都是寄存器的操作，比较枯燥！


----------serial_init（）函数执行完毕------------------

    这样我们就返回到了preloader_console_init（），再往下执行：

    4. gd->have_console = 1; 通过设置全局变量，也就是igd所指向的gdata中的have_console元素来告诉其他函数，现在已经有console，也即是说目前已经有一个uart实现的控制台，可以实现简单的数据输出和输入！

    5. 然后我们就打印了UBOOT的信息，包括版本等等。这个其实也就是我们再利用uart实现uboot启动后的第一条信息输出，一般如下：

U-Boot SPL 2015.10-00001-g143c9ee (Nov 06 2015 - 15:27:19)


-----------------    preloader_console_init（）执行完毕---------------------

    继续返回到s_init(),

    接下来就要开始执行非常关键的两个函数：

    1.       board_early_init_f();//wlg: SPL only, initial some thing for sdram
    2.       sdram_init();//wlg: initial the SDRAM for next stage, this function will read eeprom to decide how to initial sdram

    第一个函数主要完成SDRAM的前期初始化，第二个函数进一个完成SDRAM的设置，先进入第一个函数：


/*
 * In the case of non-SPL based booting we'll want to call these
 * functions a tiny bit later as it will require gd to be set and cleared
 * and that's not true in s_init in this case so we cannot do it there.
 */
int board_early_init_f(void)
{
prcm_init();
set_mux_conf_regs();

return 0;
}

    看注释，应该是完成引脚的而配置工作，

void prcm_init()
{
enable_basic_clocks();
scale_vcores();
setup_dplls();
}

直接看第三个函数

static void setup_dplls(void)
{
const struct dpll_params *params;

params = get_dpll_core_params();
do_setup_dpll(&dpll_core_regs, params);

params = get_dpll_mpu_params();
do_setup_dpll(&dpll_mpu_regs, params);

params = get_dpll_per_params();
do_setup_dpll(&dpll_per_regs, params);
writel(0x300, &cmwkup->clkdcoldodpllper);

params = get_dpll_ddr_params();
do_setup_dpll(&dpll_ddr_regs, params);
}

直接看倒数第二行，

const struct dpll_params *get_dpll_ddr_params(void)
{
struct am335x_baseboard_id header;

enable_i2c0_pin_mux();
i2c_init(CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SLAVE);
if (read_eeprom(&header) < 0)
puts("Could not get board ID.\n");

if (board_is_evm_sk(&header))
return &dpll_ddr_evm_sk;
else if (board_is_bone_lt(&header))
return &dpll_ddr_bone_black;
else if (board_is_evm_15_or_later(&header))
return &dpll_ddr_evm_sk;
else
return &dpll_ddr;
}

    这个函数的主要功能就是从EEPROM中读取到板子的信息，因为TI有很多开发板，每一个开发板上面的引脚配置是不一样的，SDRAM的容量也不一样，所以TI就把这些关键的board信息放到了一块EEPROM上，通过读取这个EEPROM上的内容来判断如何实现进一步配置！

    那么首先就是EEPROM的读取，为了读取EEPROM，就必须先要初始化I2C接口，利用：

    1.    enable_i2c0_pin_mux();//这一步完成I2C引脚的定义！

    2.    i2c_init( CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_OMAP24_I2C_SLAVE);来完成I2C的配置，包括时钟频率等

    以上两步完成以后，就可以开始真正的读取EEPROM里的内容了。实际上一开始就先定义一个struct am335x_baseboard_id header结构体，这个结构体是一个局部变量，所以里面的元素都是无效的，通过读取EEPROM中的数据，完成这个结构体的修改，所以下一步，就是执行read_eeprom(&header) ，并将读过来的数据保存到header结构体中！

    我们会在第4篇开始介绍这个EEPROM的操作，敬请期待

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