5.移植uboot-设置默认环境变量,裁剪,并分区

在上一章使uboot支持网卡传输文件后,但是每次启机时,环境变量都要变为默认值,需要重新设置ip,MAC地址才行,由于没有配置mtdparts命令,启动内核也不成功

所以本章主要学习:

• 1)修改环境变量默认值
• 2)裁剪uboot
• 3)分区,设置mtdparts命令

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1.修改之前,先来理解下uboot的环境参数

首先,uboot会去校验(CRC)存放环境变量的一段空间 ,若CRC有效则使用该空间里的环境变量,无效则用默认的环境变量.

而我们移植的uboot,由于一直没有使用save,所以没有读不出CRC校验,使用的默认环境变量,如下图所示:

2.来修改uboot的默认环境变量

(PS:uboot此时的内存分区还没修改,所以每次设置环境后,不能用save保存,怕破坏掉nand里面的内容)

2.1搜索using default environment,找到位于set_default_env()函数:

从上面代码可以看到, default_environment这个变量,这是个全局字符数组,从字面上就可知道,这个是默认环境变量数组,里面保存了各个环境值

2.2进入default_environment[]看看

这个数组比较长,所以只剪切一部分,其中MK_STR()的作用就是将数值转换为字符串

这些都是环境参数,比如"bootargs="(环境变量里最重要的一个),里面会保存文件系统位置,控制台console等等

我们以bootargs为例:

在default_environment[]数组里,若CONFIG_BOOTARGS宏有值,便会组成一串字符串"bootargs=... ..."

比如在以前的uboot里,可以看到:

bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0
//root:指定文件系统位置
//init:指定内核启动后执行的第一个应用程序
//console:指定使用哪个终端,比如串口0,使用ttySAC0

其它宏也是这样.比如我们熟悉的有:

• "bootcmd=", 用来启动内核的命令
• "bootdelay=",uboot启动的倒计时,默认值为5S,只有设置了bootcmd,该倒计时才有用
• "baudrate=",波特率,默认为115200
• "ethaddr=",网卡的MAC地址(也叫物理地址)
• "ipaddr=",ip地址
• "serverip=",使用tftp时的服务器地址
• "netmask=",掩码, 默认值为255.255.255.0
• "mtdparts=",mtd分区表

2.3所以接下来,便修改smdk2440.h里面与环境相关的宏

设置默认环境变量宏(位于include/configs/smdk2440.h):

#define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0"   //bootargs
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read  0x30000000 0x60000 0x200000; bootm 0x30000000" //bootcmd
#define CONFIG_BOOTDELAY       10                      //uboot 倒计时
#define CONFIG_NETMASK         255.255.255.0           //掩码
#define CONFIG_IPADDR          192.168.2.103           //本机IP
#define CONFIG_SERVERIP        192.168.2.101           //电脑IP
#define CONFIG_ETHADDR         08:00:3e:26:0a:5b       //MAC地址

其中bootcmd是随意写的,因为此时的内核位置还不确定放在哪(后面配置mtdparts命令后,会在4.6小节修改)

由于nand中要划分bootload空间、环境变量空间、内核空间、系统空间

而uboot就有400多k,所以我们需要裁剪uboot,裁剪后再来划分内存分区

3.裁剪uboot

uboot很多文件都是基于Makefile,里面通过判断宏来加载文件.而宏大部分都定义在include/configs/smdk2440.h

3.1进入smdk2440.h,把不需要的功能的宏去掉,比如usb,文件系统,rtc等

1)去掉usb支持

/************************************************************
// * USB support (currently only works with D-cache off)
// ************************************************************/

//#define CONFIG_USB_OHCI
//#define CONFIG_USB_KEYBOARD
//#define CONFIG_USB_STORAGE
//#define CONFIG_DOS_PARTITION

2)去掉rtc支持

/************************************************************
// * RTC
// ************************************************************/

//#define CONFIG_RTC_S3C24X0

3)去掉BOOTP选项

/*
// * BOOTP options
// */

//#define CONFIG_BOOTP_BOOTFILESIZE
//#define CONFIG_BOOTP_BOOTPATH
//#define CONFIG_BOOTP_GATEWAY
//#define CONFIG_BOOTP_HOSTNAME

4)去掉部分不需要的命令行配置

// #define CONFIG_CMD_DHCP     //动态主机配置协议命令行
// #define CONFIG_CMD_USB      //USB命令行

5)去掉文件系统

/*
// * File system
// */

//#define CONFIG_CMD_FAT
//#define CONFIG_CMD_EXT2
//#define CONFIG_CMD_UBI
//#define CONFIG_CMD_UBIFS
//#define CONFIG_CMD_MTDPARTS
//#define CONFIG_MTD_DEVICE
//#define CONFIG_MTD_PARTITIONS
//#define CONFIG_YAFFS2
//#define CONFIG_RBTR

3.2 编译

由于屏蔽的宏在其它文件也会用到,而make在之前用过,再次make只会编译修改过的文件.

所以输入:

make clean
make s3c2440config
make                 

make后,打印以下错误:

common/libcommon.o: In function `do_date':
/work/system/u-boot-2012.04./common/cmd_date.c:: undefined reference to `rtc_reset'
/work/system/u-boot-2012.04./common/cmd_date.c:: undefined reference to `rtc_get'
/work/system/u-boot-2012.04./common/cmd_date.c:: undefined reference to `rtc_set'
/work/system/u-boot-2012.04./common/cmd_date.c:: undefined reference to `rtc_get'
make: *** [u-boot] 错误 

上面的cmd_date.c文件以及出错变量rtc_xxx,从字面上来看显然是与RTC有关,我们直接屏蔽该文件

通过Makefile,找到需要屏蔽宏CONFIG_CMD_DATE(宏定义位于include/configs/smdk2440.h):

屏蔽后,make成功,可以看到uboot只有200kb了:

接下来,便开始分区,使我们的环境变量能保存在uboot指定位置里

4.设置分区

以前,我们每次启动内核时,都会打印以下分区信息:

Creating  MTD partitions on "NAND 256MiB 3,3V 8-bit":
0x00000000-0x00040000 : "bootloader"            //存放uboot
0x00040000-0x00060000 : "params"                //存放环境变量
0x00060000-0x00260000 : "kernel"                //存放内核
0x00260000-0x10000000 : "root"                  //存放文件系统

所以,我们新的uboot,还是照着这个来分区

还记得之前,我们每次设置了环境变量,都不敢用save命令来保存.

4.1所以我们通过sava -help命令,看它位于哪个文件,找到save命令相关宏

如下图所示:

4.2然后在si里搜索saveenv

搜索如下图所示:

可以发现,在env_flash.c 和env_nand.c这两个文件都有saveenv()函数.

显然env_flash.c的作用是,通过save命令将环境变量保存在nor flash.

而env_nand.c,是将环境变量保存在nand flash里.

4.3接下来在common/Makefile搜索,看看这两个文件依赖哪两个宏

如下图所示:

4.4然后在smdk2440.h搜索这两个宏,看看板卡默认配置的是不是env_nand.c

如下图所示:

可以看到,smdk2440.h是将环境变量保存在nor flash,由于2440在nand启动下是无法支持nor,所以我们需要屏蔽这三处宏,重新设置宏

4.5设置save相关宏

在其它板卡里搜索CONFIG_ENV_IS_IN_NAND,看看别人是怎么通过宏配置save的,然后在env_nand.c文件里搜索宏,来看宏是怎么用的

最终宏修改为如下所示(位于include/configs/smdk2440.h):

//#define CONFIG_ENV_ADDR                    (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x070000)
//#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH
//#define CONFIG_ENV_SIZE               0x10000

#define CONFIG_ENV_SIZE                 0x20000       //环境变量空间大小
#define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND
#define CONFIG_ENV_OFFSET               0x40000          //位于0x40000~(0X40000+0x20000)
#define CONFIG_ENV_RANGE                CONFIG_ENV_SIZE  //环境变量的擦除范围,要>=SIZE

上面的CONFIG_ENV_RANGE宏,其实不定义,内核也会自动定义(位于env_nand.c):

然后重新编译新的uboot,就可以使用save命令保存环境变量了.

接着我们烧写内核：

tftp  uImage
nand erase
nand write           //保存在内核分区里
bootm                          //启动内核

从这里，看出烧个内核还需要记录这些分区空间地址,非常麻烦

4.6 设置mtdparts命令(在旧版uboot里,是mtd命令)

其实,我们可以使用mtdparts命令,通过分区名字来代替这些地址,比如以前的uboot,直接输入:

nand erase kernel              //这个kernel名字就等于: 60000 200000
nand write   kernel    //这个kernel名字就等于: 60000 200000 

由于smdk2440板卡里没有配置mtdparts命令,所以步骤如下所示:

1)搜索mtdparts,发现位于common/cmd_mtdparts.c

2) 在common/Makefile搜索,找到cmd_mtdparts.c文件依赖CONFIG_CMD_MTDPARTS宏

3)在其它板卡里搜索CONFIG_CMD_MTDPARTS,看看别人是怎么通过宏配置nand的,别人写的配置如下所示:

• "-"：表示剩余空间都是文件系统。

(PS:当执行mtdparts default命令时,uboot就会检测是否有CONFIG_CMD_MTDPARTS宏,然后再根据上面的MTDPARTS_DEFAULT宏保存的mtd分区信息,来将nand和nor分区)

4)设置mtdparts相关宏

接下来,便复制上面的宏到smdk2440.h中,改为:

/*-----------------------------------------------------------------------
 * mtdparts
 */
#define CONFIG_CMD_MTDPARTS
#define CONFIG_MTD_DEVICE
#define MTDIDS_DEFAULT           "nand0=smdk2440-0"
#define MTDPARTS_DEFAULT       "mtdparts=smdk2440-0:256k(u-boot),"      \
                                          "128k(params),"            \
                                          "2m(kernel),"  \
                                          "-(rootfs)"        \

然后重新修改,之前设置的环境参数bootcmd(位于smdk2440.h):

将

#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read  0x30000000 0x60000 0x200000; bootm 0x30000000" //bootcmd

改为:

#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read  0x30000000 kernel; bootm 0x30000000"    //bootcmd

5)修改好后,我们还需要在board_init_r()函数里的for(;;)前面添加(位于arch/arm/lib/board.c):

  run_command("mtdparts default", );       //添加此处代码

       for (;;) {
              main_loop();
       }

这样uboot每次启动时,都会执行一次mtdparts default命令,使它根据默认参数来自动分区.

mtdparts命令就此设置好了

接下来,便重新烧写uboot,来测试

5.测试mtdparts分区

输入mtdparts,查看默认分区名称:

如上图所示,接下来我们便可以直接使用kernel名字来擦除kernel分区,并烧写内核了

步骤如下:

tftp  uImage
nand erase.part kernel      //等于nand erase 200000    60000
nand write  kernel  //从sdram拷贝到nand 

接下来,下章来使uboot支持yaffs及制作补丁