修改我们自己的uboot,实现快捷更新Linux系统

Ok6410的 硬件相比mini6410强大许多(同样的价钱),但是ok6410的 uboot制作用起来不方便,需要输入很多命令才可以烧写完一个 系统。我还是比较怀念在2440上方便、灵活的烧写方式。
      下面我们就来修改出一个简单的u boot,实现快速更新系统。
一、首先简单的说明uboot的启动过程:
1)、从 文件层面上看主要流程是在两个文件中:cpu/xxxx/start.s,lib_arm/board.c。
Start.s
flash中执行的引导 代码,也就是 bootloader中的stage1,负责初始化硬件 环境,把u-boot从flash加载到RAM中去,然后跳到lib_arm/board.c中的start_armboot中去执行。
1.1.6版本的start.s流程:
硬件环境初始化:
进入svc模式-->关闭watch dog-->屏蔽所有IRQ掩码--> 设置时 钟频率FCLK、HCLK、PCLK-->清I/D cache-->禁止MMU和CACHE-->配置memory control-->重定位:如果当前代码不在连接指定的地址上(对smdk2410是0x3f000000)则需要把u-boot从当前位置拷贝 到RAM指定位置中;-->建立堆栈,堆栈是进入C函数前必须初始化的。-->清.bss区。-->跳到start_armboot函 数中执行。(lib_arm/board.c)
2)、lib_arm/board.c:
start_armboot是U-Boot执行的第一个C语言函数,完成系统初始化工作,进入主循环,处理 用户输入的命令。这里只简要列出了主要执行的函数流程:
void start_armboot (void)
   {
       //全局数据变量指针gd占用r8。
DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
          /* 给全局数据变量gd安排 空间*/
          gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));
          memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));
          /* 给 板子数据变量gd->bd安排空间*/
          gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));
          memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));
          monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//取u-boot的长度。
          /* 顺序执行init_sequence数组中的初始化函数 */
          for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr)
if ((*init_fnc_ptr)() != 0) { hang ();}
/*配置可用的Flash */
  size = flash_init ();
        ……
          /* 初始化堆空间 */
          mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);
          /* 重新定位环境变量, */
          env_relocate ();
          /* 从环境变量中获取IP地址 */
          gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");
          /* 以太网接口MAC 地址 */
          ……
          devices_init ();      /* 设备初始化 */
          jumptable_init ();  //跳转表初始化
          console_init_r ();    /* 完整地初始化控制台设备 */
          enable_interrupts (); /* 使能中断处理 */
          /* 通过环境变量初始化 */
          if ((s = getenv ("loadaddr")) != NULL)
                  load_addr = simple_strtoul (s, NULL, 16);
         /* main_loop()循环不断执行 */
          for (;;)
          main_loop (); /* 主循环函数处理执行用户命令 -- common/main.c */
   }
其中,初始化函数序列init_sequence[]
  init_sequence[]数组保存着基本的初始化函数指针。这些函数名称和实现的 程序文件在下列注释中。
init_fnc_t *init_sequence[] = {
   cpu_init,     /* 基本的处理器相关配置 -- cpu/arm920t/cpu.c */
   board_init,   /* 基本的板级相关配置 -- board/smdk2410/smdk2410.c */
   interrupt_init,  /* 初始化例外处理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */
   env_init,             /* 初始化环境变量 -- common/env_flash.c */
   init_baudrate,        /* 初始化 波特率设置 -- lib_arm/board.c */
   serial_init,          /* 串口通讯设置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */
   console_init_f,       /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */
   display_banner,       /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */
   dram_init,            /* 配置可用的RAM -- board/smdk2410/smdk2410.c */
    display_dram_config,  /* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */
    NULL,
};
整个u-boot的执行就进入等待用户输入命令,解析并执行命令的死循环中。
二、修改main_loop()函数
我们期望此时能进入一个菜单,通过输入一些简单的指令来更新uboot、kernel、fs等。
1)、分析/common/main.c的main_loop函数:系统进入到main_loop
后首先判断在3秒内是否有输入。如果有输入就进入命令行模式,我们可以在此命令行下通过输入指令来更新系统。如果没有输入则执行bootm 指令。
首先,我自己试过几次,如果用run_command来保持环境变量“setenv bootcmd nand read 0xc0008000 0x100000 0x300000\;bootm 0xc0008000 ”,系统会直接重启。比较郁闷,想了变通的方法就是在/include/configs/smdk6410.h文件里直接修改 CONFIG_BOOTCOMMAND 为nand read c0008000 100000 300000;bootm c0008000。据我分析系统启动后会从这个宏里读取bootcmd参数。(如果有不对的,请高手指出) 那么我们后面就不用再设定这个参数了。
  1. void main_loop (void)
  2. {
  3.         …….
  4. s = getenv ("bootcmd");         //获取bootcmd指令
  5. debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "<UNDEFINED>");
  6. if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {
  7. // abortboot()主要是判断bootdelay的时间内,是否有按键输入。
  8. ……
  9. run_command (s, 0); //如果没有输入就执行bootcmd指令
  10.       }
  11. //进入一个命令行模式,循环接受用户指令。
  12. //我们就在这里加入一个我们自己的函数MainMenu()用来执行菜单。
  13. MainMenu();
  14. /*
  15. * Main Loop for Monitor Command Processing
  16. */
  17. ……
  18. }
复制代码
2)、在该文件的开头申明一个函数MainMenu():void MainMenu()
3)、定义我们的MainMenu()
  1. void main_menu_usage(void)
  2. {
  3.     printf("\r\n##### ok6410 Bootloader #####\r\n");
  4.     printf("[u] Download u-boot\r\n");
  5.     printf("[k] Download Linux kernel\r\n");
  6.     //printf("[y] Download YAFFS image\r\n");
  7.     printf("[c] Download cramfs image\r\n");
  8.     //printf("[d] Download to SDRAM & Run\r\n");
  9.     printf("[b] Boot the system\r\n");
  10.     printf("[f] Format the Nand Flash\r\n");
  11.     printf("[s] Set the boot parameters\r\n");
  12.     printf("[r] Reboot u-boot\r\n");
  13.     printf("[q] Quit from menu\r\n");
  14.     printf("Enter your selection: ");
  15. }
  16. void MainMenu()
  17. {
  18.         char c;
  19.     char cmd_buf[256];
  20.     char name_buf[20];
  21.     char val_buf[256];
  22.          while (1)
  23.     {
  24.         main_menu_usage();        //输出菜单的函数
  25.         c = getc();                                //获取输入的字符
  26.         printf("%c\n", c);
  27.         switch (c)
  28.         {
  29. case 'u':                                         //烧写uboot
  30.     printf("nand erase nand and write uboot \n");
  31.     strcpy(cmd_buf, "dnw c0008000 ; nand erase 0 100000 ; nand write 0xc0008000 0 100000");
  32.     printf("%s \n",cmd_buf);
  33.     run_command(cmd_buf, 0);
  34.     break;
  35. case 'k':                                        //烧写kernel
  36. //先设定环境变量
  37.     strcpy(cmd_buf,"setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 console=ttySAC0,115200\"“);
  38.     run_command(cmd_buf,0);
  39.     run_command("saveenv",0);
  40.     strcpy(cmd_buf, "dnw c0008000; nand erase 100000 300000 ; nand write.e 0xc0008000 100000 300000");
  41.     printf("%s \n",cmd_buf);
  42.     run_command(cmd_buf, 0);
  43.     break;
  44. case 'c':                //烧写cramfs文件系统
  45.     strcpy(cmd_buf, "dnw 0xc0008000; nand erase 400000 5000000 ; nand write.e 0xc0008000 400000 5000000");
  46.         printf("%s \n",cmd_buf);
  47.     run_command(cmd_buf, 0);
  48.         strcpy(cmd_buf, "setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 rootfstype=cramfs console=ttySAC0,115200\"");
  49.         printf("%s \n",cmd_buf);
  50.     run_command(cmd_buf, 0);
  51.         strcpy(cmd_buf, "saveenv");
  52.         printf("%s \n",cmd_buf);
  53.     run_command(cmd_buf, 0);
  54.     break;
  55. case 'b':                //bootm 重启
  56.     printf("Booting Linux ...\n");
  57.     strcpy(cmd_buf, "nand read 0xc0008000 0x100000 0x300000;bootm 0xc0008000");
  58.         printf("%s\n",cmd_buf);
  59.     run_command(cmd_buf, 0);
  60.     break;
  61. case 'f':                //format flash
  62.     strcpy(cmd_buf, "nand scrub");
  63.         printf("%s\n",cmd_buf);
  64.     run_command(cmd_buf, 0);
  65.     break;
  66. case 's':                //更改环境参数
  67.     param_menu_shell();  这部分函数需要自己写 :)
  68.     break;
  69. case 'q':                //退出菜单
  70.     return;   
  71.     break;
  72.         }              
  73.     }
  74. }
复制代码
4)、加入参数修改的菜单函数
  1. void param_menu_usage()
  2. {
  3.     printf("\r\n##### Parameter Menu #####\r\n");
  4.     printf("[v] View the parameters\r\n");
  5.     printf("[s] Set parameter \r\n");
  6.     printf("[d] Delete parameter \r\n");
  7.     printf("[w] Write the parameters to flash memeory \r\n");
  8.     printf("[q] Quit \r\n");
  9.     printf("[l] load env 1 \r\n");        //设置参数1,跟新系统时用
  10.     printf("[m] load env 2 \r\n");        //设置参数2,更新完系统后恢复的参数
  11.     printf("Enter your selection: ");
  12. }

  13. void param_menu_shell(void)
  14. {
  15.     char c;
  16.     char cmd_buf[256];
  17.     char name_buf[20];
  18.     char val_buf[256];
  19.     while (1)
  20.     {
  21.         param_menu_usage();
  22.         c = getc();
  23.         printf("%c\n", c);
  24.         switch (c)
  25.         {
  26.             case 'v':
  27.             strcpy(cmd_buf, "printenv ");
  28.             run_command(cmd_buf, 0);
  29.             break;
  30.             
  31.             case 's':
  32.             sprintf(cmd_buf, "setenv ");
  33.         printf("Name: ");
  34.             readline(NULL);
  35.             strcat(cmd_buf, console_buffer);
  36.             run_command(cmd_buf, 0);
  37.              break;
  38.             
  39.             case 'd':
  40.                 sprintf(cmd_buf, "setenv ");
  41.                 printf("Name: ");
  42.                 readline(NULL);
  43.                 strcat(cmd_buf, console_buffer);
  44.                 run_command(cmd_buf, 0);
  45.                 break;

  46.             case 'w':
  47.             sprintf(cmd_buf, "saveenv");
  48.             run_command(cmd_buf, 0);
  49.             break;
  50.       
  51.         case 'l':
  52.         sprintf(cmd_buf, "setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 console=ttySAC0,115200\"");
  53.         printf("%s\n",cmd_buf);
  54.         run_command(cmd_buf, 0);
  55. //保存参数
  56.         run_command("saveenv", 0);
  57.         break;
  58.             case 'm':
  59.         sprintf(cmd_buf, "setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 rootfstype=cramfs console=ttySAC0,115200\"");
  60.         printf("%s\n",cmd_buf);
  61.         run_command(cmd_buf, 0);
  62.         run_command("saveenv", 0);
  63.         break;
  64.             case 'q':
  65.                 return;
  66.                 break;
  67.         }
  68.     }
  69. }
复制代码
三、重新 编译uboot,烧写进入nand
第一次烧写需要按照手册上的要求来做。烧写完后,从nand启动,在读秒时按空格就进入我们上面设定的菜单了。可以很方便的进行系统的更新

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