EBAZ4205 ZYNQ 7Z010原始LINUX系统的修改与使用

最近收了个EBAZ4205矿机控制卡，某鱼上非常便宜，手上只有串口调式器，没有JTAG调试器，也没有改造板子，只是焊了串口连接的引脚，上电串口能打印信息，也能进系统，但是系统还有密码。想玩又没有其他工具怎么办。游荡于各个网页上的相关论坛和资料，终于找到了突破口，可以先玩玩ARM的linux应用开发。关于板子的相关资料网上已经比较丰富了。本文主要参考了以下论坛和帖子的内容，再此向这些大拿表示感谢表示。

https://whycan.cn/t_2297.html 
https://blog.csdn.net/long0801/article/details/77368205
https://www.cnblogs.com/findumars/p/5869608.html  

 

1、备份原始系统

1、链接调试串口，上电查看启动信息，记录分区情况

上电后，串口会打印启动信息，其中可以看到如下相关信息：

9 ofpart partitions found on MTD device pl35x-nand
Creating 9 MTD partitions on "pl35x-nand":
0x000000000000-0x000000300000 : "nand-fsbl-uboot"
0x000000300000-0x000000800000 : "nand-linux"
0x000000800000-0x000000820000 : "nand-device-tree"
0x000000820000-0x000001220000 : "nand-rootfs"
0x000001220000-0x000002220000 : "nand-jffs2"
0x000002220000-0x000002a20000 : "nand-bitstream"
0x000002a20000-0x000006a20000 : "nand-allrootfs"
0x000006a20000-0x000007e00000 : "nand-release"
0x000007e00000-0x000008000000 : "nand-reserve"

这就是nand分区结构，下面就开始对这些分区进行备份，以防不时之需。

2、重新启动，按‘d’进入U-BOOT

Hit 'd' to stop autoboot(eric): 0  
zynq-uboot>

3、修改网络配置

setenv serverip 192.168.0.139
setenc ipaddr 192.168.0.99

分别指定服务器ip和板子的ip，根据自己的网络情况来设置。因为nand无法保存环境变量，设置玩不要重启。

4、测试网络连接

zynq-uboot> ping 192.168.0.139
Gem.e000b000 Waiting for PHY auto negotiation to complete.... done
Gem.e000b000----100----4047----
Using Gem.e000b000 device
host 192.168.0.139 is alive

看到上面的信息说明网络连接没有问题。

5、备份分区

Ubuntu下安装搭建tftp服务器，网上有很多教程，但有的确实不好使，这里参考的http://blog.sina.com.cn/s/blog_7e8fb215010166di.html，搭建好服务器，就可以开始使用tftp备份了。

首先读取指定分区内容到内存，使用nand read命令，第一个参数是内存的地址，第二个是nand的偏移地址，第三个参数是大小，然后通过tftp将内存中的内容上传至服务器，具体操作如下：

ynq-uboot> nand read 0x100000 0x000000 0x300000
 
NAND read: device 0 offset 0x0, size 0x300000
 3145728 bytes read: OK
zynq-uboot> md.b 100000 80                                                      
00100000: fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................   
00100010: fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................   
00100020: 66 55 99 aa 58 4e 4c 58 00 00 00 00 00 00 01 01    fU..XNLX........   
00100030: 00 17 00 00 10 80 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00    ................   
00100040: 10 80 01 00 01 00 00 00 20 45 16 fc 00 00 00 00    ........ E......   
00100050: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00    ................   
00100060: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00    ................   
00100070: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00    ................
zynq-uboot> tftpput 0x100000 0x300000 fsbl-uboot                                
Gem.e000b000:0 is connected to Gem.e000b000.  Reconnecting to Gem.e000b000      
Gem.e000b000 Waiting for PHY auto negotiation to complete..... done             
Gem.e000b000----100----4047----                                                 
Using Gem.e000b000 device                                                       
TFTP to server 192.168.0.139; our IP address is 192.168.0.99                    
Filename 'fsbl-uboot'.                                                          
Save address: 0x100000                                                          
Save size:    0x300000                                                          
Saving: ################################################################        
         #################################################################      
         #################################################################      
         ####################                                                   
         1.2 MiB/s                                                              
done                                                                            
Bytes transferred = 3145728 (300000 hex)                                        
zynq-uboot> 

其中使用了u-boot的md命令查看了以下内存的内容，只显示了部分（0x80即128字节），再查看以下上传到服务其上的文件内容：

zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ xxd -l 0x80 fsbl-uboot 
00000000: feff ffea feff ffea feff ffea feff ffea  ................
00000010: feff ffea feff ffea feff ffea feff ffea  ................
00000020: 6655 99aa 584e 4c58 0000 0000 0000 0101  fU..XNLX........
00000030: 0017 0000 1080 0100 0000 0000 0000 0000  ................
00000040: 1080 0100 0100 0000 2045 16fc 0000 0000  ........ E......
00000050: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00000060: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
00000070: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ 

可以看出，文件内容与开发板上我们拷贝到内存中的数据一致，说明上传的文件没有问题，接下来是linux分区

zynq-uboot> nand read 0x100000 0x300000 0x500000                                
                                                                                
NAND read: device 0 offset 0x300000, size 0x500000                              
 5242880 bytes read: OK                                                         
zynq-uboot> md.b 100000 80                                                      
00100000: 27 05 19 56 15 a8 ff 9c 59 10 12 0c 00 3a 4c 90    '..V....Y....:L.   
00100010: 00 00 80 00 00 00 80 00 05 59 97 a0 05 02 02 00    .........Y......   
00100020: 4c 69 6e 75 78 2d 34 2e 36 2e 30 2d 78 69 6c 69    Linux-4.6.0-xili   
00100030: 6e 78 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00    nx..............   
00100040: 00 00 a0 e1 00 00 a0 e1 00 00 a0 e1 00 00 a0 e1    ................   
00100050: 00 00 a0 e1 00 00 a0 e1 00 00 a0 e1 00 00 a0 e1    ................   
00100060: 03 00 00 ea 18 28 6f 01 00 00 00 00 90 4c 3a 00    .....(o......L:.   
00100070: 01 02 03 04 00 90 0f e1 d8 0b 00 eb 01 70 a0 e1    .............p..   
zynq-uboot> tftpput 0x100000 0x500000 linux                                     
Gem.e000b000:0 is connected to Gem.e000b000.  Reconnecting to Gem.e000b000      
Gem.e000b000 Waiting for PHY auto negotiation to complete....... done           
Gem.e000b000----100----4047----                                                 
Using Gem.e000b000 device                                                       
TFTP to server 192.168.0.139; our IP address is 192.168.0.99                    
Filename 'linux'.                                                               
Save address: 0x100000                                                          
Save size:    0x500000                                                          
Saving: ################################################################        
         #################################################################      
         #################################################################      
         #################################################################      
         #################################################################      
         #################################                                      
         1.3 MiB/s                                                              
done                                                                            
Bytes transferred = 5242880 (500000 hex)                                        
zynq-uboot> 

上传后文件的内容

hy@ubuntu:/var/tftpboot$ xxd -l 0x80 linux
00000000: 2705 1956 15a8 ff9c 5910 120c 003a 4c90  '..V....Y....:L.
00000010: 0000 8000 0000 8000 0559 97a0 0502 0200  .........Y......
00000020: 4c69 6e75 782d 342e 362e 302d 7869 6c69  Linux-4.6.0-xili
00000030: 6e78 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  nx..............
00000040: 0000 a0e1 0000 a0e1 0000 a0e1 0000 a0e1  ................
00000050: 0000 a0e1 0000 a0e1 0000 a0e1 0000 a0e1  ................
00000060: 0300 00ea 1828 6f01 0000 0000 904c 3a00  .....(o......L:.
00000070: 0102 0304 0090 0fe1 d80b 00eb 0170 a0e1  .............p..
zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ 

检查内容没有问题，其它分区采用同样的方法依次备份即可。 最后一个分区按照大小读取nand总是失败，也就不管了，查看备份后的文件：

zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ ls -l
总用量 129024
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp 67108864 5月  17 11:49 allrootfs
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp  8388608 5月  17 11:46 bitstream
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp   131072 5月  17 11:33 device-tree
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp  3145728 5月  17 10:42 fsbl-uboot
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp 16777216 5月  17 11:43 jffs2
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp  5242880 5月  17 11:15 linux
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp 20840448 5月  17 11:52 release
-rw-rw-rw- 1 tftp tftp 10485760 5月  17 11:39 rootfs

读取nand中分区到内存是需要注意起始地址和大小不要写错了，起始地址就是个分区的开始地址，大小直接用结束地址减去开始地址就行。

2、清除root用户密码

1、挂载文件系统，将备份好的文件系统allrootfs，网上论坛帖子说密码存放在该文件系统中。

参考《已有 JFFs2文件系统的修改》先安装mtd工具，然后进行如下操作即可

sudo modprobe -v mtd
sudo modprobe -v jffs2
sudo modprobe -v mtdram total_size=100000 erase_size=128 (单位:K)
sudo modprobe -v mtdblock
sudo flash_eraseall /dev/mtd0
用dd命令将allrootfs装入mtd0分区：
sudo dd if=allrootfs of=/dev/mtd0

注意total_size的大小，不能小于allrootfs的大小，这里我直接使用100000KB，足够用了，如果小了后面使用dd命令装载时会提示没有足够的空间。使用dd命令装载allrootfs时要注意文件的位置。装载成功后，就可以挂载设备了。

zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ sudo mkdir fsmount
zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ sudo mount -t jffs2 /dev/mtdblock0 fsmount
zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ cd fsmount/
zhy@ubuntu:/var/tftpboot/fsmount$ ls
bin   dev  home  lib    mnt  proc  sbin  tmp  var
boot  etc  init  media  opt  run   sys   usr

挂载成功后即可看到熟悉的linux目录结构了

2、清除root用户密码

将etc/passwd

root:$1$EDMrnDlh$7LkuvQcUboEGtCysGgqng/:0:0:root:/home/root:/bin/sh
daemon:*:1:1:daemon:/usr/sbin:/bin/sh
bin:*:2:2:bin:/bin:/bin/sh
sys:*:3:3:sys:/dev:/bin/sh
sync:*:4:65534:sync:/bin:/bin/sync
games:*:5:60:games:/usr/games:/bin/sh
man:*:6:12:man:/var/cache/man:/bin/sh
lp:*:7:7:lp:/var/spool/lpd:/bin/sh
mail:*:8:8:mail:/var/mail:/bin/sh
news:*:9:9:news:/var/spool/news:/bin/sh
uucp:*:10:10:uucp:/var/spool/uucp:/bin/sh
proxy:*:13:13:proxy:/bin:/bin/sh
www-data:*:33:33:www-data:/var/www:/bin/sh
backup:*:34:34:backup:/var/backups:/bin/sh
list:*:38:38:Mailing List Manager:/var/list:/bin/sh
irc:*:39:39:ircd:/var/run/ircd:/bin/sh
gnats:*:41:41:Gnats Bug-Reporting System (admin):/var/lib/gnats:/bin/sh
nobody:*:65534:65534:nobody:/nonexistent:/bin/sh

第一行修改为
 

root::0:0:root:/home/root:/bin/sh

注意相应操作的目录都是在挂载的目录下，而不是主机的相应目录。修改后保存即可。

也可以将自动挖矿的程序停止。将etc/rcS.d/S95cgminer.sh下的shell脚本移动到其它目录或直接删除即可

zhy@ubuntu:/var/tftpboot/fsmount$ sudo mv etc/rcS.d/S95cgminer.sh home/root/ 

3、重新生成jffs2文件系统

zhy@ubuntu:/var/tftpboot/fsmount$ cd .. 
zhy@ubuntu:/var/tftpboot$ mkfs.jffs2 -r fsmount -o allrootfs.new -e 0x20000 –pad=0x4000000 -n -l 

4、把改好的文件系统烧回nand对应分区

zynq-uboot> tftpboot 0x100000 allrootfs.new 
zynq-uboot> nand erase 0x2a20000 0x4000000 zynq-uboot> nand write 0x100000 0x2a20000 0x4000000 

重起开发板，登录的时候直接输入root就进系统了。

3、启用网络

进入系统发现网络只有回环，没有有线网络链接。

root@zedboard-zynq7:~# ifconfig                                                 
lo        Link encap:Local Loopback                                             
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0                                   
          inet6 addr: ::1%768144/128 Scope:Host                                 
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1                              
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0                    
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0                  
          collisions:0 txqueuelen:1                                             
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B) 

既然uboot都能使用网络，linux下肯定也没有问题的。打开/etc/network/interface文件

root@zedboard-zynq7:~# vi /etc/network/interfaces

找到下面的内容

# Wired or wireless interfaces
# auto eth0
# iface eth0 inet dhcp
#iface eth1 inet dhcp

改为

# Wired or wireless interfaces
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
#iface eth1 inet dhcp

重启后，就可以使用有线网络了

root@zedboard-zynq7:~# ifconfig                                                 
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0A:35:00:01:22                         
          inet addr:192.168.0.122  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0      
          inet6 addr: fe80::20a:35ff:fe00:122%768144/64 Scope:Link              
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1                    
          RX packets:143012 errors:0 dropped:10 overruns:0 frame:0              
          TX packets:142435 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0             
          collisions:0 txqueuelen:1000                                          
          RX bytes:77596550 (74.0 MiB)  TX bytes:6555498 (6.2 MiB)              
          Interrupt:148 Base address:0xb000                                     
 
lo        Link encap:Local Loopback                                             
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0                                   
          inet6 addr: ::1%768144/128 Scope:Host                                 
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1                              
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0                    
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0                  
          collisions:0 txqueuelen:1                                             
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)                                
 
root@zedboard-zynq7:~# 

而且tftp、ssh都可以使用

root@zedboard-zynq7:~# ssh                                                      
Dropbear SSH client v2016.72 https://matt.ucc.asn.au/dropbear/dropbear.html     
Usage: ssh [options] [user@]host[/port][,[user@]host/port],...] [command]       
-p                                                                  
-l                                                                    
-t    Allocate a pty                                                            
-T    Don't allocate a pty                                                      
-N    Don't run a remote command                                                
-f    Run in background after auth                                              
-y    Always accept remote host key if unknown                                  
-y -y Don't perform any remote host key checking (caution)                      
-s    Request a subsystem (use by external sftp)                                
-i    (multiple allowed, default .ssh/id_dropbear)                
-A    Enable agent auth forwarding                                              
-L <[listenaddress:]listenport:remotehost:remoteport> Local port forwarding     
-g    Allow remote hosts to connect to forwarded ports                          
-R <[listenaddress:]listenport:remotehost:remoteport> Remote port forwarding    
-W  (default 24576, larger may be faster, max 1MB)       
-K   (0 is never, default 0)                                         
-I   (0 is never, default 0)                                      
-B  Netcat-alike forwarding                                    
-J  Use program pipe rather than TCP connection                  
-c  Specify preferred ciphers ('-c help' to list options)          
-m  Specify preferred MACs for packet verification (or '-m help')     
-V    Version   
root@zedboard-zynq7:~# tftp                                                     
BusyBox v1.24.1 (2016-12-12 22:50:17 MST) multi-call binary.                    
 
Usage: tftp [OPTIONS] HOST [PORT]                                               
 
Transfer a file from/to tftp server                                             
 
        -l FILE Local FILE                                                      
        -r FILE Remote FILE                                                     
        -g      Get file                                                        
        -p      Put file                                                        
root@zedboard-zynq7:~#  

4、Linux下测试程序

 编写hello程序测试

#include 
int main(void)
{
    printf("hello ebaz4205!\r\n");
    return 0;
}

交叉编译，并将可执行程序移到tftp服务器根目录

zhy@ubuntu:~/project/$ arm-linux-gcc -o test main.c  -static
zhy@ubuntu:~/project$ sudo mv test /var/tftpboot/test

使用tftp下载执行