Bootloader之BareBox 之路（6）--SD card更新（+ FAT tip）

Barebox支持MCI接口即SD卡设备，但是并没有移植fat文件系统，因此SD卡中的内容无法识别。由于bootloader阶段对SD卡的需求基本上也就在更新loader，kernel或者rootfs上，因此这次的目标只是增加一个sdupd命令+3个Option（loader，kernel，rootfs），能够自动读取SD卡根目录下的文件到对应地址。

 

首先分析下barebox的MCI接口，通过imx.c->mci-core.c->disk_driver.c，分别对应创建了imx-mmc0设备到mci0设备到disk0设备，最终在disk0上创建了一个命名为disk0.0的分区，disk0.0就是一个标准的FAT系统。

 

读取disk0.0的头512个字节进行分析：

DBR

   
     

    
      
    
       1 
    
      OFFSET SIZE（BYTE）

    
       2 
    
      

    
       3 
    
       
    
      0
    
       
    
      3
    
       :跳转指令，对应NTFS为EB 
    
      52
    
       
    
      90
    
      ，对应FAT32为EB 
    
      58
    
       
    
      90
    
      ，对应FAT16为EB 3C 
    
      90
    
       

    
       4 
    
      

    
       5 
    
       
    
      3
    
       
    
      8
    
       :OEM名称，常见有
    
      "
    
      MSDOS5.0
    
      "
    
      ，
    
      "
    
      IBM 3.3
    
      "
    
      ，
    
      "
    
      MSWIN4.1
    
      "
    
       

    
       6 
    
      

    
       7 
    
      B 
    
      2
    
       :每扇区字节数，允许值为512,
    
      1024
    
      ,
    
      2048
    
      ,
    
      4096
    
      ，不过基本上都为512

    
       8 
    
      

    
       9 
    
      D 
    
      1
    
       :每簇扇区数，允许值为1,
    
      2
    
      ,
    
      4
    
      ,
    
      8
    
      ,
    
      16
    
      ,
    
      32
    
      ,
    
      64
    
      ,
    
      128
    
      ，通常一簇为8个扇区

    
      10 
    
      

    
      11 
    
      E 
    
      2
    
       :保留扇区数，FAT之前扇区数，包含DBR即现在所分析的512字节。

    
      12 
    
      

    
      13 
    
       
    
      10
    
       
    
      1
    
       :FAT数，为2

    
      14 
    
      

    
      15 
    
       
    
      11
    
       
    
      2
    
       :最大根目录数，对于FAT12和16来说，通常为512，对于FAT32设为0

    
      16 
    
      

    
      17 
    
       
    
      13
    
       
    
      2
    
       :总扇区数，如果该值为0，那么在offset 0x20处设置

    
      18 
    
      

    
      19 
    
      15
    
       
    
      1
    
       :介质描述符，如硬盘是0xF8，软盘是0xF0

    
      20 
    
      

    
      21 
    
      16
    
       
    
      2
    
       :每FAT扇区数，FAT32的设置见offset 
    
      0x24
    
      ，此处为0 

    
      22 
    
      

    
      23 
    
      18
    
       
    
      2
    
       :每磁道扇区数

    
      24 
    
      

    
      25 
    
      1A 
    
      2
    
       :磁头数

    
      26 
    
      

    
      27 
    
      1C 
    
      4
    
       :隐藏扇区数

    
      28 
    
      

    
      29 
    
      20
    
       
    
      4
    
       :总扇区数（注意offset 
    
      0x13
    
      ），另总扇区数
    
      /
    
      每簇扇区数
    
      =
    
      总簇数必须为2的次方

    
      30 
    
      

    
      31 
    
      以下FAT32专有:

    
      32 
    
      

    
      33 
    
      24
    
       
    
      4
    
       :每个FAT扇区数

    
      34 
    
      

    
      35 
    
      28
    
       
    
      2
    
       :扩展标记

    
      36 
    
      

    
      37 
    
      2A 
    
      2
    
       :文件系统版本

    
      38 
    
      

    
      39 
    
      2C 
    
      4
    
       :根目录簇号，通常为2

    
      40 
    
      

    
      41 
    
      30
    
       
    
      2
    
       :文件系统信息扇区号

    
      42 
    
      

    
      43 
    
      34
    
       
    
      2
    
       :备份引导扇区号

    
      44 
    
      

    
      45 
    
      36
    
       
    
      12
    
       :保留为0

    
      46 
    
      

    
      47 
    
      40
    
       
    
      1
    
       :物理驱动器号

    
      48 
    
      

    
      49 
    
      41
    
       
    
      1
    
       :保留为0

    
      50 
    
      

    
      51 
    
      42
    
       
    
      1
    
       :扩展引导标签

    
      52 
    
      

    
      53 
    
      43
    
       
    
      4
    
       :分区序号

    
      54 
    
      

    
      55 
    
      47
    
       
    
      11
    
       :卷标

    
      56 
    
      

    
      57 
    
      52
    
       
    
      8
    
       :系统ID，为
    
      "
    
      FAT32 
    
      "
    
      

    
      58 
    
      

    
      59 
    
      5A 
    
      420
    
       :操作系统代码

    
      60 
    
      

    
      61 
    
      以下为FAT12
    
      /
    
      16专有:

    
      62 
    
      

    
      63 
    
      24
    
       
    
      1
    
       :物理驱动器号

    
      64 
    
      

    
      65 
    
      25
    
       
    
      1
    
       :保留

    
      66 
    
      

    
      67 
    
      26
    
       
    
      1
    
       :扩展引导标签

    
      68 
    
      

    
      69 
    
      27
    
       
    
      4
    
       :分区序号

    
      70 
    
      

    
      71 
    
      2B 
    
      11
    
       :卷标

    
      72 
    
      

    
      73 
    
      36
    
       
    
      8
    
       :
    
      "
    
      FAT16 
    
      "
    
      或
    
      "
    
      FAT12 
    
      "
    
      

    
      74 
    
      

    
      75 
    
      3E 
    
      448
    
       : 操作系统代码

    
      76 
    
      

    
      77 
    
      以下共有:

    
      78 
    
      

    
      79 
    
      1FE 
    
      2
    
       :扇区结束标示 
    
      0x55
    
       
    
      0xAA
    
       （
    
      0xAA55
    
      ）

    
      80 
    
      

    
      81 
   
     

 

鉴于长文件名用到Unicode，暂时不做考虑，但对于SD card类型做到尽量多支持，如FAT12/FAT16/FAT32。（FAT12的卡在16MB或以下，比较少见，却是最麻烦的...）

具体思路是鉴于文件的读写是单线程，所以对FAT entry做cache，即每次以当前簇号在FAT中位置为起始地址读取一个扇区512字节，如果当前簇号指向的下一个簇号的位置也在这个区域，那么读出来放到cache，以此类推。

文件以扇区为单位进行读，以2KB为单位进行写NAND。最终实现FAT12/16/32下的SD卡更新：

sdupd loader 目标对应/dev/nand0.barebox.bb

sdupd kernel 目标对应/dev/nand0.kernel.bb

sdupd rootfs 目标对应/dev/ubi0.root

 

以上对应目标必须存在且已经先通过erase擦掉

 

需要注意的是对于ushort data=*(ushort *) &buf[i] 仅当i为偶数的时候可以用，不然会导致异常命令中断。