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参考博客
u-boot sdfuse命令烧录分析----从SD卡加载内核_white_bugs的博客-CSDN博客
一、将镜像文件烧写至iNand的步骤
步骤1:完成准备工作。
(1)准备fastboot相关软件包。
fastboot在windows端的软件包、fastboot在windows端的驱动包。
(2)用usb转otg数据线连接电脑和开发板。
(3)正确安装fastboot的驱动。
在uboot控制台输入fastboot,如果尚未安装驱动,在windows端的设备管理器相应项目下会显示问号(或感叹号),此时选中该项目,右键选择属性,选择更新驱动程序,然后选择驱动包所在的路径,勾选“包括子文件夹”,点击下一项即可。
正确安装fastboot驱动之后显示的内容如下:
(4)准备好待烧录的镜像文件。
假如要烧录linux内核镜像文件、QT4.8文件系统镜像、uboot镜像。相关镜像文件在开发板资料的X210V3S_B\linux\QT4.8目录中,账号与密码分别是root、123456。
为了操作方便,这里将镜像文件和fastboot软件包的内容放在同一目录。
步骤2:在uboot控制台下输入命令fastboot。
步骤3:开始烧写uboot、内核以及根文件系统镜像
(1)在window命令窗口中切换到fastboot软件包所在的路径。
(2)输入“fastboot devices”查看是否有设备,没有不能进行下一步内容。
(3)利用“fastboot flash inand的分区 镜像文件路径”命令烧写各个镜像文件。
1)烧录uboot镜像文件
在windows端输入“fastboot flash bootloader uboot.bin”时,windows控制台与uboot控制台显示内容如下。
C:\Users\34316\Desktop\fastboot>fastboot flash bootloader uboot.bin sending 'bootloader' (384 KB)... OKAY writing 'bootloader'... OKAY
Received 17 bytes: download:00060000 Starting download of 393216 bytesdownloading of 393216 bytes finished Received 16 bytes: flash:bootloader flashing 'bootloader' Writing BL1 to sector 1 (16 sectors).. checksum : 0xed75e writing bootloader.. 49, 1024 MMC write: dev # 0, block # 49, count 1024 ... 1024 blocks written: OK completed partition 'bootloader' flashed
2)对iNand进行重新分区
在烧写完uboot之后一般要重启,此时开发板会运行刚才烧写的uboot,然后在uboot控制台输入“fdisk -c 0”对iNand进行分区。
对iNand重新分区的原因,是之前的uboot对inand的system分区只有100多MB,放不下本次提供的200多MB的根文件系统镜像,如果继续用之前的uboot规划的分区,烧写根文件系统时会提示文件太大放不能进分区。刚刚烧录的uboot.bin已经重新设置了分区信息,烧录并运行它之后,执行“fdisk -c 0”就可以对inand重新分区。
之前的uboot对inand的分区情况如下:
x210 # fdisk -p 0 //查看编号为0的设备(即iNand)的分区情况partion # size(MB) block start # block count partition_Id 1 258 22374 529518 0x83 2 120 551892 246114 0x83 3 101 798006 208824 0x83 4 3222 1006830 6600330 0x83 x210 #
新的uboot对inand进行重新分区之后,inand中的分区情况如下。
x210 # fdisk -p 0partion # size(MB) block start # block count partition_Id 1 258 22374 529518 0x83 2 258 551892 529518 0x83 3 101 1081410 208824 0x83 4 3084 1290234 6316926 0x83 x210 #
对比可知,重新分区后inand的分区2变为了258MB。
3)烧录内核镜像文件
重新分区之后,在uboot控制台输入fastboot命令。
然后在windows控制台输入“fastboot flash kernel zImage-qt ”。
windows控制台与uboot控制台显示的内容如下:
C:\Users\34316\Desktop\fastboot>fastboot flash kernel zImage-qt sending 'kernel' (3566 KB)... OKAY writing 'kernel'... OKAY
Received 17 bytes: download:0037b800 Starting download of 3651584 bytes ... downloading of 3651584 bytes finished Received 12 bytes: flash:kernel flashing 'kernel' writing kernel.. 1073, 8192 MMC write: dev # 0, block # 1073, count 8192 ... 8192 blocks written: OK completed partition 'kernel' flashed
4)烧录根文件系统镜像文件
在windows控制台输入“fastboot flash system rootfs_qt4.ext3 ”。
windows控制台与uboot控制台显示的内容如下:
C:\Users\34316\Desktop\fastboot>fastboot flash system rootfs_qt4.ext3 sending 'system' (262144 KB)... OKAY writing 'system'... OKAY
Received 17 bytes: download:10000000 Starting download of 268435456 bytes ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ ............... downloading of 268435456 bytes finished Received 12 bytes: flash:system flashing 'system'MMC write: dev # 0, block # 551892, count 529518 ... 529518 blocks written: OK partition 'system' flashed
二、fastboot命令的源码分析
接下来将分析fastboot命令在uboot端的源码,重点在于分析bootloader、kernel、system这三个标签是如何与inand中具体地址关联的。
在uboot(分区信息尚未修改的uboot)控制台输入fastboot时显示下面信息:
x210 # fastboot
[Partition table on MoviNAND]
ptn 0 name='bootloader' start=0x0 len=N/A (use hard-coded info. (cmd: movi))
ptn 1 name='kernel' start=N/A len=N/A (use hard-coded info. (cmd: movi))
ptn 2 name='ramdisk' start=N/A len=0x300000(~3072KB) (use hard-coded info. (cmd: movi))
ptn 3 name='config' start=0xAECC00 len=0x1028DC00(~264759KB)
ptn 4 name='system' start=0x10D7A800 len=0x782C400(~123057KB)
ptn 5 name='cache' start=0x185A6C00 len=0x65F7000(~104412KB)
ptn 6 name='userdata' start=0x1EB9DC00 len=0xC96D1400(~3300165KB)
Insert a OTG cable into the connector!
在修改分区信息之后的uboot控制台输入fastboot时显示下面信息:
x210 # fastboot
[Partition table on MoviNAND]
ptn 0 name='bootloader' start=0x0 len=N/A (use hard-coded info. (cmd: movi))
ptn 1 name='kernel' start=N/A len=N/A (use hard-coded info. (cmd: movi))
ptn 2 name='ramdisk' start=N/A len=0x300000(~3072KB) (use hard-coded info. (cmd: movi))
ptn 3 name='config' start=0xAECC00 len=0x1028DC00(~264759KB)
ptn 4 name='system' start=0x10D7A800 len=0x1028DC00(~264759KB)
ptn 5 name='cache' start=0x21008400 len=0x65F7000(~104412KB)
ptn 6 name='userdata' start=0x275FF400 len=0xC0C6FC00(~3158463KB)
可见这里有bootloader、kernel、…、userdata等标签,似乎是分区标志,但它们不是真正意义上的分区(因为没有写进主引导扇区中),它们只是用来表征iNand中某段存储空间的字符串,或者说用来表征iNand中某个(以扇区为单位的)偏移地址的字符串(这两种说法意思一样,前者指整段空间,后者指整段空间的开头)。
比如在uboot下使用movi命令(例如movi read kernel xxxxx),或者“fastboot flash kernel 内核镜像文件”时,参数kernel只是一个(表征着某个扇区地址的)字符串。
那么这些标签和与之对应的地址,是在哪里定义的呢?
1、set_partition_table函数
我们知道,uboot执行fastboot命令时,会调用do_fastboot函数。通览do_fastboot函数,其中与分区有关的是set_partition_table函数。该函数定义在/common/cmd_fastboot.c文件中。
删除条件编译等内容,该函数内容如下:
static int set_partition_table()
//删除一些条件编译的代码#elif defined(CFG_FASTBOOT_SDMMCBSP)
{int start, count;unsigned char pid;pcount = 0;#if defined(CONFIG_FUSED) //没有定义这个宏/* FW BL1 for fused chip */strcpy(ptable[pcount].name, "fwbl1");ptable[pcount].start = 0;ptable[pcount].length = 0;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MOVI_CMD;pcount++;
#endif/* Bootloader */strcpy(ptable[pcount].name, "bootloader");ptable[pcount].start = 0;ptable[pcount].length = 0;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MOVI_CMD;pcount++;/* Kernel */strcpy(ptable[pcount].name, "kernel");ptable[pcount].start = 0;ptable[pcount].length = 0;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MOVI_CMD;pcount++;/* Ramdisk */strcpy(ptable[pcount].name, "ramdisk");ptable[pcount].start = 0;ptable[pcount].length = 0x300000;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MOVI_CMD;pcount++;/* Config */get_mmc_part_info("0", 1, &start, &count, &pid);if (pid != 0x83)goto part_type_error;strcpy(ptable[pcount].name, "config");ptable[pcount].start = start * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].length = count * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MMC_CMD;pcount++;/* System */get_mmc_part_info("0", 2, &start, &count, &pid);if (pid != 0x83)goto part_type_error;strcpy(ptable[pcount].name, "system");ptable[pcount].start = start * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].length = count * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MMC_CMD;pcount++;/* Cache */get_mmc_part_info("0", 3, &start, &count, &pid);if (pid != 0x83)goto part_type_error;strcpy(ptable[pcount].name, "cache");ptable[pcount].start = start * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].length = count * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MMC_CMD;pcount++;/* Data */get_mmc_part_info("0", 4, &start, &count, &pid);if (pid != 0x83)goto part_type_error;strcpy(ptable[pcount].name, "userdata");ptable[pcount].start = start * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].length = count * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE;ptable[pcount].flags = FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MMC_CMD;pcount++;#if 1 // Debugfastboot_flash_dump_ptn();
#endif//省略部分代码
}
由此可知,这个函数只设置了config、system、cache、userdata这些标签所对应的空间(起始扇区、扇区数目、标志),没有对bootloader、kernel、ramdisk这些标签进行设置。
如何设置的呢?以config标签为例说明设置过程。
首先,代码“get_mmc_part_info("0", 1, &start, &count, &pid);”。第一个参数0表示存储设备的编号为0,也就是iNand;第二个参数1表示这个存储设备的分区1(下面2,3,4是分区2,3,4);第三第四第五个参数前面的&,表示它们是输出型参数,其中start表示分区1的以扇区为单位的起始地址,count表示分区1有多少个扇区。这个函数返回时,start=22374,count=529518。
然后,将分区1的以扇区为单位的起始地址转换成以字节为单位的起始地址,将分区1的扇区总数转换成以字节为单位的空间大小。这里的CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE值为512,因为一个扇区大小是512字节。
因为22374*512=11455488(10)= AECC00(16),529518*512=1028DC00(16),因此config标签对应的空间信息为:start=AECC00,length=1028DC00。
这与执行fastboot命令时显示的数据是一样的(执行fastboot命令时之所以会显示信息,是因为函数do_fastboot中间接调用了fastboot_flash_dump_ptn函数,该函数用来打印这些信息)。
同理可以得到其他标签对应的空间的信息,这里不赘述。
注意,config标签所对应的空间与分区1是一致的,因为本来就是先调用get_mmc_part_info函数来获取分区1的数据,然后用这些数据来填充(congfig标签所对应的空间的数据结构)ptable[0]。
同理system标签所对应的空间与分区2的空间是一致的。我们知道,system标签所对应的空间是用来烧录根文件系统的,也就是说根文件系统将来存储在system标签所对应的空间,由于这个空间与分区2的空间一致,所以可以说根文件系系统位于分区2,因此uboot给kernel传参时,bootargs里面有一个项目“root=mmcblk0p2 rw”,表示的就是根文件系统在设备0的第2分区。
同理cache、userdata标签所对应的空间与分区3、分区4一致。
因此,fastboot命令体系下的“分区表”如下。
分区号 | 分区名称 |
ptable[0] | bootloader(暂无对应) |
ptable[1] | kernel(暂无对应) |
ptable[2] | ramdisk(暂无对应) |
ptable[3] | config(对应着分区1) |
ptable[4] | system(对应着分区2) |
ptable[5] | cache(对应着分区3) |
ptable[6] | userdata(对应着分区4) |
上面写到,set_partition_table函数只是设置了config、system、cache、userdata这些标签对应的空间,没有对bootloader、kernel、ramdisk这些标签进行设置(只是简单地设置为0)。
我们利用fastboot flash来烧录镜像时,常用bootloader,kernel,system这三个标签。其中system标签对应的空间是分区2,那bootLoader、kernel标签对应什么空间呢?
注意到执行fastboot时,关于bootloader、kernel、ramdisk标签,显示的内容中有“(use hard-coded info. (cmd: movi))”,这说明这三个标签可能以硬编码方式写在了movi命令对应的函数中。
对do_movi函数进行分析(见博文do_movi函数的源码分析),可知该命令体系下也有一个“分区表”(没有写入主引导区),叫做raw分区表,分区表里有u-boot、kerne、rfs等分区,这些分区都有实实在在的范围,而不像fastboot命令体系下bootLoader、kernel、ramdisk分区那样没有实实在在的范围(简单地设置为0而已)。
fastboot命令体系下的kernel分区,兴许对应着movi命令体系下的kernel分区,因为两者都是用字符串“kernel”表示。fastboot命令体系下的bootloader分区,与movi命令体系下的u-boot分区,两者的名字不同但意义一样,会不会也是对应关系呢?如果是,执行“fastboot flash bootloader uboo.bin”时,bootloader这个标签是如何转为u-boot的。
另外经过思考,既然使用“movi write u-boot xxxxxx”时,表示将内存地址xxxxx处的内容写进(也就是烧录)到inand的ub-boot分区,使用“fastboot flash bootloader uboo.bin”时表示将uboot的镜像文件写进bootloader分区,两者操作本质一样,那fastboot flash在uboot端应该也采用movi命令。
选择几个执行“fastboot flash bootloader uboo.bin”时在uboot中显示的内容的关键词,定位到位于/common/cmd_fastboot.c文件中的rx_handler函数。
该函数的部分内容如下:
static int rx_handler (const unsigned char *buffer, unsigned int buffer_size)
{//省略部分代码/* flashFlash what was downloaded */if (memcmp(cmdbuf, "flash:", 6) == 0){//省略部分代码struct fastboot_ptentry *ptn;ptn = fastboot_flash_find_ptn(cmdbuf + 6);//省略部分代码/* Normal case */if (write_to_ptn(ptn, (unsigned int)interface.transfer_buffer, download_bytes)){printf("flashing '%s' failed\n", ptn->name);sprintf(response, "FAILfailed to flash partition");}else{printf("partition '%s' flashed\n", ptn->name);sprintf(response, "OKAY");}}
}
其中的write_to_ptn函数内容与分析如下:
/*
该函数功能是将镜像写进fastboot命令体系下的分区。
以执行“fastboot flash bootloader uboot.bin”为例进行说明。
以执行“fastboot flash system rootfs_qt4.ext3”为例进行说明。
*///fastboot命令体系下的某个分区名,储存着待烧录数据的某个内存地址,待烧写的数据长度
static int write_to_ptn(struct fastboot_ptentry *ptn, unsigned int addr, unsigned int size)
{ int ret = 1;char device[32], part[32];char start[32], length[32], buffer[32];char *argv[6] = { NULL, "write", NULL, NULL, NULL, NULL, };/* 此时argv[1]="write"。根据下面的分析,write_to_ptn函数调用do_movi函数或者do_mmcops来完成烧写。填充这个字符指针数组,其实是在构造“movi write u-boot xxxxx”或者“mmc write system …”字符串。*/int argc = 0;if ((ptn->length != 0) && (size > ptn->length))//因为bootloader的ptn->length=0,所以不会执行。{ //假定要烧写的根文件系统镜像小于system分区,因此不会执行。//可见这里烧录的镜像如果大于该分区,则会报错返回。printf("Error: Image size is larger than partition size!\n");return 1;}printf("flashing '%s'\n", ptn->name);// 打印信息“ flashing 'bootloader'”或者“ flashing 'system' ”。if (ptn->flags & FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MMC_CMD)//表示在烧写system分区{argv[2] = device;//argv[0]=NULL,argv[1]="write"argv[3] = buffer;argv[4] = start;argv[5] = length;sprintf(device, "mmc %d", 1); //argv[2]="mmc 1"sprintf(buffer, "0x%x", addr);//argv[3]="0x内存地址",表示储存着待烧录数据的某个内存地址sprintf(start, "0x%x", (ptn->start / CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE)); //argv[4]="0x分区起始扇区"(system分区起始扇区号)sprintf(length, "0x%x", (ptn->length / CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE));//argv[5]="0x分区扇区总数"(system分区扇区的总数)ret = do_mmcops(NULL, 0, 6, argv);//注意内部是怎么写的/*argv[0]=NULLargv[1]="write"argv[2]="mmc 1"argv[3]="0x内存地址"argv[4]="0x分区起始扇区"argv[5]="0x分区扇区总数"*/}else if (ptn->flags & FASTBOOT_PTENTRY_FLAGS_USE_MOVI_CMD)//表示是在烧写bootloader、kernel{argv[2] = part;//argv[0]=NULL,argv[1]="write"argv[3] = buffer; argc = 4;//argc = 4/* use the partition name that can be understood by a command, movi */if (!strcmp(ptn->name, "bootloader"))//简单理解为,给bootloader换个别名{strncpy(part, "u-boot", 7);//将fastboot的分区“bootloader”转换成movi中的分区“u-boot”,这里argv[2]="u-boot"}else if (!strcmp(ptn->name, "ramdisk"))//没涉及到这个,略过{strncpy(part, "rootfs", 7);argv[4] = length;sprintf(length, "0x%x", ((size + CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE - 1)/CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE ) * CFG_FASTBOOT_SDMMC_BLOCKSIZE);argc++;//argc = 5}/* kernel, fwbl1 */ //这里表示在烧写kernelelse{argv[2] = ptn->name;//因为kernel在fastboot中的分区名和在movi中的分区名一致,所以直接赋值}sprintf(buffer, "0x%x", addr);//argv[3]="0x内存地址"(表示储存着待烧录数据的某个内存地址)ret = do_movi(NULL, 0, argc, argv);/* argc=4,argv[0]=NULLargv[1]="write"argv[2]="u-boot" argv[3]="0x内存地址"argv[4]="0x数据长度"argv[5]=NULL*//* the return value of do_movi is different from usual commands. Hence the followings. */ret = 1 - ret;}return ret;
}
由此可知
(1)bootloader转换成u-boot,是在write_to_ptn函数中完成的。
(2)write_to_ptn函数通过调用do_mmcops(NULL, 0, 6, argv)来完成system区的烧写。
(3)write_to_ptn函数通过调用do_movi(NULL,0,argc,argv)来完成bootloader或kernel区的烧写。在do_movi函数中,调用movi_write_bl1(addr)函数来完成bl1在扇区1~16的烧写,调用run_command(run_cmd, 0)函数来完成bl2在49~xxx扇区的烧写。
而run_command(run_cmd, 0)通过运行命令解析函数,得知要执行mmc命令,而mmc命令又对应着函数do_mmcops,而system分区的烧写也是由这个函数完成的,因此有必要分析do_mmcops函数。
该函数主要实现从MMC中读数据或者写数据到MMC中。