2021年07月30日 | Exynos4412——SD卡启动

实现Tiny4412从SD卡的启动内核与根文件系统。

前面启动开发板时，需要从SD卡启动Uboot，然后从DNW下载内核和根文件系统到RAM，或者NFS挂载根文件系统。

Uboot应该是支持SD卡的，可以从SD卡读取内核。

Uboot把控制权交给内核后，内核必须要支持SD卡，才能访问SD卡的根文件系统，因此需要移植SD卡驱动。

1.关于启动的理解

嵌入式Linux开发一般需要至少三个文件：Bootloader(Uboot)、Kernel(uImage)、根文件系统（rootfs）。Kernel-3.x加入设备树后，又多了个DTB设备树文件。

因此，本次要准备四个文件：Uboot、Kernel、rootfs、DTB。

一般开发板上有多个存储介质，如：Nand Flash、Nor Flash、mmc、emmc、SD卡、网络也算特殊的一种。

前面的四个文件，理论上可以放在板上的任一存储介质里面，然后给SOC信号（开发板上的启动顺序拨码开关），告诉它从哪个存储介质读取相应文件。

但由于一些特殊原因，往往有所限制。比如，Nor Flash比较小，一般只放Uboot，放不下rootfs。好像也没有支持网络NFS启动的Uboot，至少我目前没遇到过。

因此，一般常见的方式是把Uboot放在Nor Flash，其它的放在Nand Flash，就像JZ2440；或者全都放在SD卡/TF卡，就像Ti的AM437X；又或者都放在emmc，像Tiny4412；
总之就是以上的存储介质组合，根据实际情况而定。

需要一提的是，很多SOC现在都在Uboot前封装了一层代码，或者搞了一个其它什么机制，上电后马上初始化了存储介质相关的寄存器，其次才加载用户的第一行代码。

开发板上电后，先内部固化代码先初始化一些必要的东西（有的SOC没有这一机制），然后根据启动引脚的电平，读取相应的存储介质上的Uboot到RAM，启动Uboot后，根据用户传的参数加载内核、设备树、根文件系统到RAM。

这一过程的Uboot所处的存储介质受限比较大，要根据SOC所支持的启动方式来选择。后面Uboot启动后，Uboot会初始化更多的硬件存储介质，也就有了更多的选择。

启动过程其实是先将要启动的文件从存储位置拷贝到内存空间，再在内存中运行。因此所谓不同位置启动，也就是从不同位置拷贝而已。

2.移植SD卡驱动

SD卡移植的工作内容很少，仅对其设备树文件arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts添加了一行代码即可：

-- /work/tools/linux-4.13.9/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts 2017-10-21 08:55:07.000000000 -0700

+++ /work/linux-4.13.9/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dts 2017-10-31 03:34:04.609606802 -0700

@@ -79,6 +101,7 @@

bus-width = <4>;

pinctrl-0 = <&sd2_clk &sd2_cmd &sd2_cd &sd2_bus4>;

pinctrl-names = "default";

+ vmmc-supply = <&mmc_reg>;

status = "okay";

};

然后奇迹般就可以了。。懵逼。

3.制作SD卡

先将SD卡分为两个区，一个格式为fat32用于放内核和dtb，一个格式为ext3/4用于存放根文件系统。

可以使用fdisk命令分区，mkfs命令进行格式化。这里使用如下的mkcard.sh脚本更方便，原脚本里面的sfdisk是2.26版本的，在Ubuntu14.04运行正常，在Ubuntu16.04是无法运行的，Ubuntu16.014sfdisk的版本是2.27.1。顺便修改了下分区大小，看起来更舒服点，修改后的脚本如下：

#! /bin/sh

# mkcard.sh v0.4

# (c) Copyright 2009 Graeme Gregory

# Licensed under terms of GPLv2

#

# Parts of the procudure base on the work of Denys Dmytriyenko

# http://wiki.omap.com/index.php/MMC_Boot_Format

LC_ALL=C

if [ $# -ne 1 ]; then

echo "Usage: $0 "

exit 1;

fi

DRIVE=$1

dd if=/dev/zero of=$DRIVE bs=1024 count=1024

SIZE=`fdisk -l $DRIVE | grep Disk | awk '{print $5}'`

echo DISK SIZE - $SIZE bytes

CYLINDERS=`echo $SIZE/255/63/512 | bc`

echo CYLINDERS - $CYLINDERS

# 将SD卡分成2个区

sfdisk --no-reread $DRIVE << EOF

1024,1024000,0x0C,*

1024100,,,-

EOF

# 格式化第1分区为fat32格式, 并且命名为boot

if [ -b ${DRIVE}1 ]; then

mkfs.vfat -F 32 -n "boot" ${DRIVE}1

else

if [ -b ${DRIVE}p1 ]; then

mkfs.vfat -F 32 -n "boot" ${DRIVE}p1

else

echo "Cant find boot partition in /dev"

fi

fi

# 格式化第2分区为ext3格式, 并且命名为rootfs

if [ -b ${DRIVE}2 ]; then

mke2fs -j -L "rootfs" ${DRIVE}2

else

if [ -b ${DRIVE}p2 ]; then

mke2fs -j -L "rootfs" ${DRIVE}p2

else

echo "Cant find rootfs partition in /dev"

fi

fi

sync

sudo partprobe $DRIVE

sync

参考博客(需梯子)

执行

sudo ./mkcard.sh /dev/mmcblk0

等待一会，使用命令sudo fdisk -l查看分区，如果脚本工作完后，看起来没有分区成功，重启系统再来一次，有点莫名其妙的。

搞定后，此时就会有两个分别名叫boot和rootfs的分区。

再使用制作Uboot的sd_fusing.sh脚本。

cd work/uboot_tiny4412_0929/sd_fuse/tiny4412

sudo ./sd_fusing.sh /dev/mmcblk0

简单看了看sd_fusing.sh脚本，脑补了下此时的SD卡分布：

此时在boot和rootfs分区看不到相关文件的原因可能就是不在分区内。

最后依次将uImage、DTB、rootfs复制到SD卡即可：

sudo cp /work/linux-4.13.9/arch/arm/boot/uImage /media/hceng/boot/

sudo cp /work/linux-4.13.9/arch/arm/boot/dts/exynos4412-tiny4412.dtb /media/hceng/boot/

sudo cp -rd /work/nfs_rootfs/* /media/hceng/rootfs/

4.Uboot参数设置

刚开始测试的时候，老是卡在Starting kernel ...，查找了一下午原因，最后发现是Uboot参数设置的时候连写命令所致。

Uboot启动参数设置如下：

• SD卡启动：

setenv bootargs 'root=/dev/mmcblk0p2 rw console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc'

saveenv

setenv bootcmd fatload mmc 0:1 0x40000000 uImage;fatload mmc 0:1 0x42000000 exynos4412-tiny4412.dtb;bootm 0x40000000 - 0x42000000

saveenv

boot

NFS启动：

setenv bootargs 'root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.226:/work/fs_mini_mdev_new ethmac=00:40:5c:26:0a:5b ip=192.168.1.225:192.168.1.226:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc'

saveenv

setenv bootcmd fatload mmc 0:1 0x40000000 uImage;fatload mmc 0:1 0x42000000 exynos4412-tiny4412.dtb;bootm 0x40000000 - 0x42000000

saveenv

boot

5.实际效果