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uboot环境变量与内核MTD分区关系

简介: uboot 与系统内核中MTD分区的关系: 分区只是内核的概念,就是说A~B地址放内核,C~D地址放文件系统,(也就是规定哪个地址区间放内核或者文件系统)等等。 1:在内核MTD中可以定义分区A~B,C~D。
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uboot 与系统内核中MTD分区的关系:

分区只是内核的概念,就是说A~B地址放内核,C~D地址放文件系统,(也就是规定哪个地址区间放内核或者文件系统)等等。

1:在内核MTD中可以定义分区A~B,C~D。。。。。。并予以绝对的地址赋值给每个分区。我们可以来看看在内核中是怎样来对MTD进行分区的:arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {
 [0] = {
  .name = "Boot",
  .size = SZ_16K,
  .offset = 0,
 },
 [1] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 1",
  .offset = 0,
  .size = SZ_2M,
 },
 [2] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 2",
  .offset = SZ_4M,
  .size = SZ_4M,
 },
 [3] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 3",
  .offset = SZ_8M,
  .size = SZ_2M,
 },
 [4] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 4",
  .offset = SZ_1M * 10,
  .size = SZ_4M,
 },

......
 };

一般我们只需要分3-4个区,第一个为boot区,一个为boot参数区(传递给内核的参数),一个为内核区,一个为文件系统区。

而对于bootloader中只要能将内核下载到A~B区的A地址开始处就可以,C~D区的C起始地址下载文件系统。。。这些起始地址在MTD的分区信息中能找到。所以bootloader对分区的概念不重要,只要它能把内核烧到A位置,把文件系统烧到C位置。
所以,在bootloader对Flash进行操作时,哪块区域放什么是以内核为主。

而为了方便操作,bootloader类似也引入分区的概念,如,可以使用“nand write 0x3000000 kernel 200000”命令将uImage烧到kernel分区,而不必写那么长:nand write 3000000 A 200000,也就是用分区名来代替具体的地址。

这要对bootloader对内核重新分区:这需要重新设置一下bootloader环境参数,就可以同步更新内核分区信息

如:

setenv bootargs 'noinitrd console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2

                           mtdparts=nand_flash:128k(u-boot)ro,64k(u-boot envs),3m(kernel),30m(root.jffs2),30m(root.yaffs)'

内核配置时选上Device Drivers  ---> Memory Technology Device (MTD) support  ---> Command line partition table parsing

在设置了mtdparts变量之后,就可以在nand read/write/erase命令中直接使用分区的名字而不必指定分区的偏移位置.而这需要内核MTD最好没有规划分区。

如果你是通过uboot的内核命令行给MTD层传递MTD分区信息,这种情况下,内核读取到的分区信息始终和u-boot中的保持一致(推荐的做法)

如果你是把分区信息写在内核源代码MTD里定义好的方法,那最好保证它和u-boot中的保持一致,即同步修改uboot及内核的相关部分。

2:

内核通过bootargs找到文件系统,bootargs中的mtdblockx即代表分区,block1,2,3代表哪个分区。

事实上,bootargs中的"root=/dev/mtdblockx"只是告诉内核,root fs从第x个(x=0,1,2...)MTD分区挂载,mtdblock0对应第一个分区,mtdblock1对应第二个分区,以此类推.

3:分区方法

1) MTD层的分区

2) 通过U-boot传递给内核的命令行中的mtdparts=...

3) 其他可以让内核知道分区信息的任何办法,(内核默认的命令参数)

下面说到mtdparts,及它的用法:

mtdparts

mtdparts=fc000000.nor_flash:1920k(linux),128k(fdt),20M(ramdisk),4M(jffs2),38272k(user),256k(env),384k(uboot)

要想这个参数起作用,内核中的mtd驱动必须要支持,即内核配置时需要选上Device Drivers  ---> Memory Technology Device (MTD) support  ---> Command line partition table parsing

 

mtdparts的格式如下:

mtdparts=<mtddef>[;<mtddef]

<mtddef>  := <mtd-id>:<partdef>[,<partdef>]

 <partdef> := <size>[@offset][<name>][ro]

 <mtd-id>  := unique id used in mapping driver/device

<size>    := standard linux memsize OR "-" to denote all remaining space

<name>    := (NAME)

因此你在使用的时候需要按照下面的格式来设置:

mtdparts=mtd-id:<size1>@<offset1>(<name1>),<size2>@<offset2>(<name2>)

这里面有几个必须要注意的:

a.  mtd-id 必须要跟你当前平台的flashmtd-id一致,不然整个mtdparts会失效 怎样获取到当前平台的flash的mtd-id?

在bootargs参数列表中可以指定当前flash的mtd-id,如指定 mtdids:nand0=gen_nand.1,前面的nand0则表示第一个flash

b.  size在设置的时候可以为实际的size(xxM,xxk,xx),也可以为'-'这表示剩余的所有空间。

相关信息可以查看drivers/mtd/cmdlinepart.c中的注释找到相关描述。

U-boot的环境变量值得注意的有两个: bootcmd bootargs

引用:

u       bootcmd

    前面有说过bootcmd是自动启动时默认执行的一些命令,因此你可以在当前环境中定义各种不同配置,不同环境的参数设置,然后设置bootcmd为你经常使用的那种参数。

u       bootargs

    bootargs是环境变量中的重中之重,甚至可以说整个环境变量都是围绕着bootargs来设置的。bootargs的种类非常非常的多,我们平常只是使用了几种而已,感兴趣的可以看看这篇文章说的很全:http://blog.chinaunix.net/u2/79570/showart_1675071.htmlbootargs非常的灵活,内核和文件系统的不同搭配就会有不同的设置方法,甚至你也可以不设置bootargs,而直接将其写到内核中去(在配置内核的选项中可以进行这样的设置),正是这些原因导致了bootargs使用上的困难。

    下面介绍一下bootargs常用参数,bootargs的种类非常的多,而且随着kernel的发展会出现一些新的参数,使得设置会更加灵活多样。

 

A. root

用来指定rootfs的位置, 常见的情况有:

    root=/dev/ram rw  

    root=/dev/ram0 rw

  请注意上面的这两种设置情况是通用的,我做过测试甚至root=/dev/ram1 rwroot=/dev/ram2 rw也是可以的,网上有人说在某些情况下是不通用的,即必须设置成ram或者ram0,但是目前还没有遇到,还需要进一步确认,遇到不行的时候可以逐一尝试。

 

    root=/dev/mtdx rw

    root=/dev/mtdblockx rw

    root=/dev/mtdblock/x rw

    root=31:0x

 

上面的这几个在一定情况下是通用的,当然这要看你当前的系统是否支持,不过mtd是字符设备,而mtdblock是块设备,有时候你的挨个的试到底当前的系统支持上面那种情况下,不过root=/dev/mtdblockx rw比较通用。此外,如果直接指定设备名可以的话,那么使用此设备的设备号也是可以的。

 

    root=/dev/nfs

在文件系统为基于nfs的文件系统的时候使用。当然指定root=/dev/nfs之后,还需要指定nfsroot=serverip:nfs_dir,即指明文件系统存在那个主机的那个目录下面。

 

B. rootfstype

    这个选项需要跟root一起配合使用,一般如果根文件系统是ext2的话,有没有这个选项是无所谓的,但是如果是jffs2,squashfs等文件系统的话,就需要rootfstype指明文件系统的类型,不然会无法挂载根分区.

 

C. console

 

console=tty<n>  使用虚拟串口终端设备 <n>.

console=ttyS<n>[,options] 使用特定的串口<n>options可以是这样的形式bbbbpnx,这里bbbb是指串口的波特率,p是奇偶校验位,n是指的bits

console=ttySAC<n>[,options] 同上面。

 

 

 

 

 

看你当前的环境,有时用ttyS<n>,有时用ttySAC<n>,网上有人说,这是跟内核的版本有关,2.4ttyS<n>2.6ttySAC<n>,但实际情况是官方文档中也是使用ttyS<n>,所以应该是跟内核版本没有关联的。可以查看Documentation/serial-console.txt找到相关描述。

 

 

D. mem

mem=xxM 指定内存的大小,不是必须的

 

E. ramdisk_size

ramdisk=xxxxx           不推荐  

ramdisk_size=xxxxx   推荐

上面这两个都可以告诉ramdisk 驱动,创建的ramdisksize,默认情况下是4m(s390默认8M),你可以查看Documentation/ramdisk.txt找到相关的描述,不过ramdisk=xxxxx在新版的内核都已经没有提了,不推荐使用。

 

F. initrd, noinitrd

当你没有使用ramdisk启动系统的时候,你需要使用noinitrd这个参数,但是如果使用了的话,就需要指定initrd=r_addr,size, r_addr表示initrd在内存中的位置,size表示initrd的大小。

 

G. init

init指定的是内核启起来后,进入系统中运行的第一个脚本,一般init=/linuxrc, 或者init=/etc/preinitpreinit的内容一般是创建console,null设备节点,运行init程序,挂载一些文件系统等等操作。请注意,很多初学者以为init=/linuxrc是固定写法,其实不然,/linuxrc指的是/目录下面的linuxrc脚本,一般是一个连接罢了。

 

H. ip

指定系统启动之后网卡的ip地址,如果你使用基于nfs的文件系统,那么必须要有这个参数,其他的情况下就看你自己的喜好了。设置ip有两种方法:

 ip = ip addr

 ip=ip addr:server ip addr:gateway:netmask::which netcard:off

这两种方法可以用,不过很明显第二种要详细很多,请注意第二种中which netcard 是指开发板上的网卡,而不是主机上的网卡。

 

说完常见的几种bootargs,那么我们来讨论平常我经常使用的几种组合:

1). 假设文件系统是ramdisk,且直接就在内存中,bootargs的设置应该如下:

setenv bootargs ‘initrd=0x32000000,0xa00000 root=/dev/ram0 console=ttySAC0 mem=64M init=/linuxrc

 

2). 假设文件系统是ramdisk,且在flash中,bootargs的设置应该如下:

setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 root=/dev/ram rw init=/linuxrc’

注意这种情况下你应该要在bootm命令中指定ramdisk在flash中的地址,如bootm kernel_addr ramdisk_addr (fdt_addr)

 

3). 假设文件系统是jffs2类型的,且在flash中,bootargs的设置应该如下

setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 noinitrd root=/dev/mtdblock2 rw rootfstype=jffs2 init=/linuxrc’

 

4). 假设文件系统是基于nfs的,bootargs的设置应该如下

setenv bootargs noinitrd mem=64M console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.3:/nfs ip=192.168.0.5:192.168.0.3:192.168.0.3:255.255.255.0::eth0:off

或者

setenv bootargs noinitrd mem=64M console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.3:/nfs ip=192.168.0.5’

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