分类： LINUX
2011-08-17 17:59:53
上接：《5 添加yaffs2文件系统》
http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=24473044&do=blog&id=2211677
6 增加引导内核功能与挂载yaffs2文件系统（待续）
参考说明：
（1）本文参考了singleboy：
（2）参考了Tekkaman Ninja的blog文章，http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=20543672&do=blog&cuid=2085154
（3）参考了黄刚的blog：http://blogold.chinaunix.net:80/u3/101649/showart.php?id=2276917
向上述作者表示感谢！一、移植环境说明
1，主机环境：VMWare下RHEL5；
2，编译器：arm-linux-gcc v4.4.3；
3，开发板：mini2440，2M nor flash，256M nand flash（自改，原64M），NEC屏；
4，u-boot版本：u-boot-2009.08；
5，kernel版本：linux-2.6.32.2。
二、移植任务描述
验证系列5中为开发板添加的Yaffs2烧写功能，增加引导内核功能与挂载yaffs2文件系统。
三、移植步骤
u-boot配置
【1】机器码的确定
通常，在u-boot(include/asm-arm/mach-types.h)和kernel(arch/arm/tools/mach-type)中都会有一个开发板的机器码(即：MACH_TYPE)，只有这两个机器码一致时才能引导内核，否则就会出现错误信息。
gedit board/gy/mini2440/mini2440.c，定位到142行附近，修改如下：
#if defined(CONFIG_S3C2410)
/* arch number of SMDK2410-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
#endif
#if defined(CONFIG_S3C2440)
/* arch number of S3C2440-Board */
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_MINI2440;
#endif
对于u-boot-2009.08来说，MACH_TYPE_MINI2440已经在gedit include/asm-arm/mach-types.h 文件的1985行附件有定义。
#define MACH_TYPE_QQ2440 1998
#define MACH_TYPE_MINI2440 1999 //mini2440的机器码
#define MACH_TYPE_COLIBRI300 2000
注意核对其与kernel的arch/arm/tools/mach-type文件1989行是否一致！
【2】修改u-boot中内核引导参数：
gedit include/configs/mini2440.h，定位到127行附近，修改如下：
#define CONFIG_BOOTDELAY 1
#define CONFIG_SETUP_MEMORY_TAGS 1 //如果没有定义这个参数，则uboot参数必须加入men=内存大小
#define CONFIG_INITRD_TAG 1
#define CONFIG_CMDLINE_TAG 1 //设置bootargs出入内核必须
#define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0"
注释1：一定要注意在正确的位置烧写正确的文件系统映象
(a)正确的位置
嵌入式开发中，常通过bootloader烧写文件系统映象，假设我们将文件系统写在flash的地址A处。内核启动时，显然只能从地址A处读取文件系统，内核是怎么知道的呢？通过命令行参数，比如“root=/dev/mtdblock3”。/dev/mtdblock3又是怎么和地址A对应上的呢？我们在kernel的arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c(这里以linux2.6.32.2内核为例)中将flash划分为几个分区。/dev/mtdblock3是第4个分区，它的开始地址必须是A。
我的分区情况如下：
Creating 5 MTD partitions on "NAND 256MiB 3,3V 8-bit":
0x000000000000-0x000000040000 : "uboot"
0x000000040000-0x000000060000 : "param"
0x000000060000-0x000000560000 : "Kernel"
0x000000560000-0x000040560000 : "root"
对于上面的分区信息，/dev/mtdblock3对应root分区，起始地址为0x560000，使用bootloader写文件系统映象时，烧写的地址必须是0x560000。
所以，要保证3点：① bootloader烧到地址A，② 地址A是内核某个分区的开始地址，③ 命令行参数“root=/dev/mtdblockX ”是这个分区。
（b）正确的文件系统映象
具体制作文件系统的实例，可以参照http://huang-tomey.blog.163.com/blog/static/1247505732009916437175/这一篇博文。
作者的“7、 etc/profile文件： ”有点问题，大家可以这么建立内容：
#Ash profile
#vim:syntax=sh
#No core file by defaults
#ulimit -S -c 0>/dev/null 2>&1
USER="id -un"
LOGNAME=$USER
PS1='[\u@\h \W]#'
PATH=$PATH:/usr/local/bin
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/lib
HOSTNAME='/bin/hostname'
export USER LOGNAME PS1 PATH LD_LIBRARY_PATH
注释2：
注意，我们在uboot中，include/configs/mini2440.h中定义的下述语句：
define CONFIG_ENV_OFFSET 0X40000 /*一定要与上面的0x000000040000-0x000000060000 : "param"的首地址一致*/
#define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000 /* Total Size of Environment Sector 也要与0x000000040000-0x000000060000 : "param"的大小一致*/
#define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b
#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0
#define CONFIG_IPADDR 222.197.173.10
#define CONFIG_SERVERIP 222.197.173.99
#define CONFIG_GATEWAYIP 222.197.173.1
#define CONFIG_OVERWRITE_ETHADDR_ONCE
/*#define CONFIG_BOOTFILE "elinos-lart" */
#define CONFIG_BOOTCOMMAND " nboot 0x31000000 0 0x60000\;bootm 0x31000000"
#define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS \
"robinfit01=pore" \
"stdin=serial\0" \
"stdout=serial\0" \
"stderr=serial\0" \
""
#if defined(CONFIG_CMD_KGDB)
注释3：
bootargs参数简析：
initrd, noinitrd: 当你没有使用ramdisk启动系统的时候，你需要使用noinitrd这个参数，但是如果使用了的话，就需要指定initrd=r_addr,size, r_addr表示initrd在内存中的位置，size表示initrd的大小。
console: console=tty 使用虚拟串口终端设备 。console=ttyS[,options] 使用特定的串口，options可以是这样的形式bbbbpnx，这里bbbb是指串口的波特率，p是奇偶位（从来没有看过使用过），n是指的bits。console=ttySAC[,options] 同上面。看你当前的环境，有时用ttyS，有时用ttySAC，网上有人说，这是跟内核的版本有关，2.4用ttyS，2.6用ttySAC，但实际情况是官方文档中也是使用ttyS，所以应该是跟内核版本没有关联的。可以查看Documentation/serial-console.txt找到相关描述。
init: 指定的是内核启起来后，进入系统中运行的第一个脚本，一般init=/linuxrc, 或者init=/etc/preinit，preinit的内容一般是创建console,null设备节点，运行init程序，挂载一些文件系统等等操作。请注意，很多初学者以为init=/linuxrc是固定写法，其实不然，/linuxrc指的是/目录下面的linuxrc脚本，一般是一个连接罢了。如果内核找不到linurc文件，将会依搜索/sbin/init, /etc/init,/bin/init,/bin/sh.
mem: 指定内存大小，不是必须的。
root: 用来指定rootfs的位置。
保存修改。
【3】制作能被u-boot直接引导的内核uImage
通常，kernel的启动需要u-boot提供一些参数信息，比如yaffs2文件系统在RAM中的位置；ramdisk在RAM中的地址，文件系统的大小；nfs起文件系统的挂载位置等等。经过编译后的u-boot在根目录下的tools目录中，会有个叫做mkimage的工具，他可以给zImage添加一个header，也就是说使得通常我们编译的内核zImage添加一个数据头信息部分，我们把添加头后的image通常叫uImage，uImage是可以被u-boot直接引导的内核镜像。
mkimage工具的使用介绍如下：
注：中括号括起来的是可选的
mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
选项：
-A：set architecture to 'arch' //用于指定CPU类型，比如ARM
-O：set operating system to 'os' //用于指定操作系统，比如Linux
-T：set image type to 'type' //用于指定image类型，比如Kernel
-C：set compression type 'comp' //指定压缩类型
-a：set load address to 'addr' (hex) //指定image的载入地址
-e：set entry point to 'ep' (hex) //内核的入口地址，一般为image的载入地址+0x40（信息头的大小）
-n：set image name to 'name' //image在头结构中的命名
-d：use image data from 'datafile' //无头信息的image文件名
-x：set XIP (execute in place) //设置执行位置
注释4：
引用网络文章，向作者表示感谢！
————————————我是分割线，引用文章开始——————————————
一、在开始之前先说明一下bootm相关的东西。
1、首先说明一下，S3C2410架构下的bootm只对sdram中的内核镜像文件进行操作(好像AT91架构提供了一段从flash复制内核镜像的代码，不过针对s3c2410架构就没有这段代码，虽然可以在u-boot下添加这段代码，不过好像这个用处不大)，所以请确保你的内核镜像下载到sdram中，或者在bootcmd下把flash中的内核镜像复制到sdram中。
2、-a参数后是内核的运行地址，-e参数后是入口地址。
3、
1）如果我们没用mkimage对内核进行处理的话，那直接把内核下载到0x30008000再运行就行，内核会自解压运行（不过内核运行需要一个tag来传递参数，而这个tag建议是由bootloader提供的，在u-boot下默认是由bootm命令建立的）。
2）如果使用mkimage生成内核镜像文件的话，会在内核的前头加上了64byte的信息，供建立tag之用。bootm命令会首先判断bootm xxxx 这个指定的地址xxxx是否与-a指定的加载地址相同。
(1)如果不同的话会从这个地址开始提取出这个64byte的头部，对其进行分析，然后把去掉头部的内核复制到-a指定的load地址中去运行之
(2)如果相同的话那就让其原封不同的放在那，但-e指定的入口地址会推后64byte，以跳过这64byte的头部。
二、好，接着介绍使用mkimage生成镜像文件并下载运行的方法。
方法一、
1、首先，用u-boot/tools/mkimage这个工具为你的内核加上u-boot引导所需要的文件头，具体做法如下：
[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.14' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage zImage.img
Image Name: linux-2.6.14
Created: Fri Jan 12 17:14:50 2007
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1262504 Bytes = 1232.91 kB = 1.20 MB
Load Address: 0x30008000
Entry Point: 0x30008000
这里解释一下参数的意义：
-A ==> set architecture to 'arch' //用于指定CPU类型，比如ARM
-O ==> set operating system to 'os' //用于指定操作系统，比如Linux
-T ==> set image type to 'type' //用于指定image类型，比如Kernel
-C ==> set compression type 'comp' //指定压缩类型
-a ==> set load address to 'addr' (hex) //指定image的载入地址
-e ==> set entry point to 'ep' (hex) //内核的入口地址，一般是：image的载入地址+0x40（信息头的大小）
-n ==> set image name to 'name' //image在头结构中的命名
-d ==> use image data from 'datafile' //无头信息的image文件名
-x ==> set XIP (execute in place) //设置执行位置
2 、下载内核
U-Boot 1.1.3 (Jan 12 2007 - 16:16:36)
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9BAC0 BSS: -> 33F9FBAC
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
Nor Flash: 512 kB
Nand Flash: 64 MB
In: serial
Out: serial
Err: serial
Hit any key to stop autoboot: 0
sbc2410=>tftp 0x31000000 zImage.img
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x31000000
Loading: #################################################################
#################################################################
#################################################################
####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)
3.运行
sbc2410=>bootm 0x31000000
## Booting image at 31000000 ...
Image Name: linun-2.6.14
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1263260 Bytes = 1.2 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008000
Verifying Checksum ... OK
OK
Starting kernel ...
Uncompressing Linux.............................................................Linux version 2.6.14 (root@luofuchong) (gcc version 3.4.1) #21 Fri Oct 20 17:206CPU: ARM920Tid(wb) [41129200] revision 0 (ARMv4T)
…………………………………………………………………………………..
Bad eraseblock 1884 at 0x01d70000
Creating 4 MTD partitions on "NAND 64MiB 3,3V 8-bit":
0x00000000-0x00020000 : "vivi"
0x00020000-0x00030000 : "param"
0x00030000-0x00200000 : "kernel"
0x00200000-0x04000000 : "root"
usbmon: debugfs is not available
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
IP-Config: Complete:
device=eth0, addr=192.168.1.128, mask=255.255.255.0, gw=192.168.1.1,
host=luofuchong, domain=, nis-domain=(none),
bootserver=192.168.1.1, rootserver=192.168.1.115, rootpath=
Looking up port of RPC 100003/2 on 192.168.1.115
Looking up port of RPC 100005/1 on 192.168.1.115
VFS: Mounted root (nfs filesystem).
Mounted devfs on /dev
Freeing init memory: 108K
init started: BusyBox v1.1.3 (2006.09.20-14:52+0000) multi-call binary
Starting pid 696, console /dev/tts/0: '/etc/init.d/rcS'
Please press Enter to activate this console.
方法二、
1、首先，用u-boot/tools/mkimage这个工具为你的内核加上u-boot引导所需要的文件头，具体做法如下：
[root@localhost tftpboot]#mkimage -n 'linux-2.6.14' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008040 -d zImage zImage.img
Image Name: linux-2.6.14
Created: Fri Jan 12 17:14:50 2007
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1262504 Bytes = 1232.91 kB = 1.20 MB
Load Address: 0x30008000
Entry Point: 0x30008040
2 、下载内核
U-Boot 1.1.3 (Jan 12 2007 - 16:16:36)
U-Boot code: 33F80000 -> 33F9BAC0 BSS: -> 33F9FBAC
RAM Configuration:
Bank #0: 30000000 64 MB
Nor Flash: 512 kB
Nand Flash: 64 MB
In: serial
Out: serial
Err: serial
Hit any key to stop autoboot: 0
sbc2410=>tftp 0x30008000 zImage.img
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x30008000
Loading: #################################################################
#################################################################
#################################################################
####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)
3.运行
sbc2410=>bootm 0x30008000
## Booting image at 30008000 ...
Image Name: linux-2.6.14
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1261056 Bytes = 1.2 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008040
Verifying Checksum ... OK
XIP Kernel Image ... OK
内核启动信息省。。。。
三、固化
如果你想把镜像文件写入flash，每次开机后让u-boot帮你复制到sdram中，再使用bootm命令引导的话，可以按照这样操作：
sbc2410=>tftp 0x30008000 zImage.img
TFTP from server 192.168.1.115; our IP address is 192.168.1.128
Filename 'zImage.img'.
Load address: 0x30008000
Loading: #################################################################
#################################################################
#################################################################
####################################################
done
Bytes transferred = 1263324 (1346dc hex)
sbc2410=>nand erase 0x30000 0x1d0000
NAND erase: device 0 offset 196608, size 1900544 ... OK
sbc2410=>nand write 0x30008000 0x30000 0x1d0000
NAND write: device 0 offset 196608, size 1900544 ... 1900544 bytes written: OK
设置u-boot启动命令：
1、针对方法一：
sbc2410=>setenv bootcmd nand read 0x31000000 0x30000 0x1d0000\;bootm 0x31000000
sbc2410=>saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done
2、针对方法二：
sbc2410=>setenv bootcmd nand read 0x30008000 0x30000 0x1d0000\;bootm 0x30008000
sbc2410=>saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...Writing to Nand... done
sbc2410=>reset
启动信息略。。。。
————————————我是分割线，引用文章结束——————————————
具体制作内核的方法网络上很多资料，有兴趣的可以搜索之！
我的[root@localhost linux-2.6.32.2]#make uImage后的结果如下：
Image Name: Linux-2.6.32.2-FriendlyARM
Created: Mon Aug 15 06:24:03 2011
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 2288352 Bytes = 2234.72 kB = 2.18 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008000
Image arch/arm/boot/uImage is ready
[root@localhost linux-2.6.32.2]#
【4】将内核与文件系统写入Nand flash
下载内核：
[mini2440] # tftp 0x31000000 uImage
[mini2440] # nand erase 0x60000 0x500000
[mini2440] # nand write 0x31000000 0x60000 0x500000
下载根文件系统：
[mini2440] # tftp 0x30008000 rootfs.img
[mini2440] # nand erase 0x560000 0xfaa0000
[mini2440] # nand write.yaffs2 0x30008000 0x560000 0x6b9ac0 //将内存0x30008000处的内容写入到nand的0x00560000处, rootfs.img的大小可以在tftp传送完后看到
【5】设置u-boot引导参数并保存到nand flash，完成上电后自动加载内核(应该可以不写，uboot已经添加了的)
[mini2440] # setenv bootargs noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0
[mini2440] # setenv bootcmd nboot 0x31000000 0 0x60000\;bootm 0x31000000
[mini2440] # saveenv
【6】结果
nand flash引导，开发板上电：
U-Boot 2009.08 (Aug 16 2011 - 06:42:31)
modified by gy (robinfit01@163.com)
Love pore and Linux forever!!!
DRAM: 64 MB
Flash: 2 MB
NAND: 256 MiB
In: serial
Out: serial
Err: serial
Net: dm9000
Hit any key to stop autoboot: 0
Loading from NAND 256MiB 3,3V 8-bit, offset 0x60000
Image Name: Linux-2.6.32.2-FriendlyARM
Created: 2011-08-15 14:11:24 UTC
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 2288352 Bytes = 2.2 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008000
## Booting kernel from Legacy Image at 31000000 ...
Image Name: Linux-2.6.32.2-FriendlyARM
Created: 2011-08-15 14:11:24 UTC
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 2288352 Bytes = 2.2 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008000 //注意，应该选用注释4的方法一，依此类推，作者添加。
Verifying Checksum ... OK
Loading Kernel Image ... OK
OK
Starting kernel ...
Uncompressing Linux.................................................................................................................................................... done, booting the kernel.
Linux version 2.6.32.2-FriendlyARM (root@localhost.localdomain) (gcc version 4.4.3 (ctng-1.6.1) ) #1 Mon Aug 15 07:11:18 PDT 2011
CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=00007177
CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
Machine: FriendlyARM Mini2440 development board
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2440A (id 0x32440001)
S3C24XX Clocks, (c) 2004 Simtec Electronics
S3C244X: core 405.000 MHz, memory 101.250 MHz, peripheral 50.625 MHz
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256
Kernel command line: setenv bootargs noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0
PID hash table entries: 256 (order: -2, 1024 bytes)
Dentry cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)
Inode-cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
Memory: 64MB = 64MB total
Memory: 60048KB available (4212K code, 453K data, 156K init, 0K highmem)
SLUB: Genslabs=11, HWalign=32, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1
Hierarchical RCU implementation.
NR_IRQS:85
irq: clearing subpending status 00000002
Console: colour dummy device 80x30
console [ttySAC0] enabled
Calibrating delay loop... 50.27 BogoMIPS (lpj=125696)
Mount-cache hash table entries: 512
CPU: Testing write buffer coherency: ok
NET: Registered protocol family 16
S3C2440: Initialising architecture
S3C2440: IRQ Support
S3C24XX DMA Driver, (c) 2003-2004,2006 Simtec Electronics
———————————————————省略——————————————————
s3c2410-rtc s3c2410-rtc: hctosys: invalid date/time
yaffs: dev is 32505859 name is "mtdblock3"
yaffs: passed flags ""
yaffs: Attempting MTD mount on 31.3, "mtdblock3"
yaffs: auto selecting yaffs2
yaffs_read_super: isCheckpointed 0
VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:3.
Freeing init memory: 156K
----------munt all----------------
***********************************************
****************Studying ARM*********************
Kernel version: 2.6.32.2
Student:GY
Date:2011.8.16
***********************************************
Please press Enter to activate this console.
[root@hepan-Studio /]#ls
bin etc linuxrc proc sys var
boot home lost+found root tmp
dev lib mnt sbin usr
由于时间原因，uboot中添加SD卡、优盘、开机logo、usb下载等等的功能就不再一一列举，等有时间了继续添加，有感兴趣的朋友可以看文章开头诸位大神贡献的移植工作。
