修改我们自己的uboot，实现快捷更新Linux系统

谭力源 · 发表于 2016-5-30 18:13:23

很客观的说，ok6410的硬件相比mini6410强大许多（同样的价钱），但是ok6410的uboot制作用起来不太方便，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uboot，实现快速更新系统。

点击此处下载 ourdev_668367WCNJTV.rar(文件大小:10K) (原文件名:main.rar)
点击此处下载 ourdev_668368BEUX4H.rar(文件大小:79K) (原文件名:u-boot.rar)

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
在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。

void main_loop (void)
{
      …….
s = getenv ("bootcmd");       //获取bootcmd指令
debug ("### main_loop: bootcmd=\"%s\"\n", s ? s : "<UNDEFINED>");
if (bootdelay >= 0 && s && !abortboot (bootdelay)) {
// abortboot（）主要是判断bootdelay的时间内，是否有按键输入。
……
run_command (s, 0); //如果没有输入就执行bootcmd指令
   }
//进入一个命令行模式，循环接受用户指令。
//我们就在这里加入一个我们自己的函数MainMenu（）用来执行菜单。
MainMenu（）;
/*
* Main Loop for Monitor Command Processing
*/
……
}
2）、在该文件的开头申明一个函数MainMenu()：void MainMenu()
3）、定义我们的MainMenu（）
void main_menu_usage(void)
{
printf("\r\n##### ok6410 Bootloader #####\r\n");
printf(" Download u-boot\r\n");
printf("[k] Download Linux kernel\r\n");
//printf("[y] Download YAFFS image\r\n");
printf("[c] Download cramfs image\r\n");
//printf("[d] Download to SDRAM & Run\r\n");
printf(" Boot the system\r\n");
printf("[f] Format the Nand Flash\r\n");
printf(" Set the boot parameters\r\n");
printf("[r] Reboot u-boot\r\n");
printf("[q] Quit from menu\r\n");
printf("Enter your selection: ");
}
void MainMenu()
{
      char c;
char cmd_buf[256];
char name_buf[20];
char val_buf[256];
      while (1)
{
      main_menu_usage();       //输出菜单的函数
      c = getc();                               //获取输入的字符
      printf("%c\n", c);
      switch (c)
      {
case 'u':                                        //烧写uboot
printf("nand erase nand and write uboot \n");
strcpy(cmd_buf, "dnw c0008000 ; nand erase 0 100000 ; nand write 0xc0008000 0 100000");
printf("%s \n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
break;
case 'k':                                     //烧写kernel
//先设定环境变量
strcpy(cmd_buf,"setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 console=ttySAC0,115200\"“);
run_command(cmd_buf,0);
run_command("saveenv",0);
strcpy(cmd_buf, "dnw c0008000; nand erase 100000 300000 ; nand write.e 0xc0008000 100000 300000");
printf("%s \n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
break;
case 'c':             //烧写cramfs文件系统
strcpy(cmd_buf, "dnw 0xc0008000; nand erase 400000 5000000 ; nand write.e 0xc0008000 400000 5000000");
      printf("%s \n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
      strcpy(cmd_buf, "setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 rootfstype=cramfs console=ttySAC0,115200\"");
      printf("%s \n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
      strcpy(cmd_buf, "saveenv");
      printf("%s \n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
break;
case 'b':             //bootm 重启
printf("Booting Linux ...\n");
strcpy(cmd_buf, "nand read 0xc0008000 0x100000 0x300000;bootm 0xc0008000");
      printf("%s\n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
break;
case 'f':             //format flash
strcpy(cmd_buf, "nand scrub");
      printf("%s\n",cmd_buf);
run_command(cmd_buf, 0);
break;
case 's':             //更改环境参数
param_menu_shell();  这部分函数需要自己写：）
break;
case 'q':             //退出菜单
return;
break;
      }
}
}
4)、加入参数修改的菜单函数
void param_menu_usage()
{
printf("\r\n##### Parameter Menu #####\r\n");
printf("[v] View the parameters\r\n");
printf(" Set parameter \r\n");
printf("[d] Delete parameter \r\n");
printf("[w] Write the parameters to flash memeory \r\n");
printf("[q] Quit \r\n");
printf("[l] load env 1 \r\n");       //设置参数1，跟新系统时用
printf("[m] load env 2 \r\n");       //设置参数2，更新完系统后恢复的参数
printf("Enter your selection: ");
}

void param_menu_shell(void)
{
char c;
char cmd_buf[256];
char name_buf[20];
char val_buf[256];
while (1)
{
      param_menu_usage();
      c = getc();
      printf("%c\n", c);
      switch (c)
      {
         case 'v':
         strcpy(cmd_buf, "printenv ");
         run_command(cmd_buf, 0);
         break;

         case 's':
         sprintf(cmd_buf, "setenv ");
      printf("Name: ");
         readline(NULL);
         strcat(cmd_buf, console_buffer);
         run_command(cmd_buf, 0);
         break;

         case 'd':
            sprintf(cmd_buf, "setenv ");
            printf("Name: ");
            readline(NULL);
            strcat(cmd_buf, console_buffer);
            run_command(cmd_buf, 0);
            break;

         case 'w':
         sprintf(cmd_buf, "saveenv");
         run_command(cmd_buf, 0);
         break;

      case 'l':
      sprintf(cmd_buf, "setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 console=ttySAC0,115200\"");
      printf("%s\n",cmd_buf);
      run_command(cmd_buf, 0);
//保存参数
      run_command("saveenv", 0);
      break;
         case 'm':
      sprintf(cmd_buf, "setenv bootargs \"root=/dev/mtdblock2 rootfstype=cramfs console=ttySAC0,115200\"");
      printf("%s\n",cmd_buf);
      run_command(cmd_buf, 0);
      run_command("saveenv", 0);
      break;
         case 'q':
            return;
            break;
      }
}
}
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。