六，移植uboot-设置默认环境变量，完善u-boot
文档时间：2018-08-14
交叉编译器：arm-linux-gcc-4.3.2
Ubuntu版本：16.04
uboot版本：2013.10
1，修改 uboot 默认环境变量
前面章节得到的 uboot 串口打印信息如下：
可以看出，读出的是坏的CRC，使用默认的环境变量，搜索 "using default environment" ，找到位于 common/env_common.c 文件 set_default_env 函数中，定位此处：
从上面的代码可以猜到，默认的环境变量都保存在 default_environment 中，进入到 default_environment ：
这里面的内容比较多，我们以其中的 bootargs 为例，搜索 bootargs 字样，可以在其它单板中看到如下语句：
bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0
//root 指定文件系统位置
//init 指定内核启动后执行的第一个应用程序
//console 指定使用哪个终端，这里的 ttySAC0 指的就是串口0
其它宏也是这样，比如我们熟悉的有：
"bootcmd="，用来启动内核的命令
"bootdelay="，uboot启动倒计时，默认值为5s，只有设置了bootcmd，它才有用
"baudrate="，波特率，默认为115200
"ipaddr="，IP 地址
"serverip="，服务器IP地址
"netmask="，子网掩码
"gatewayip="，网关
"mtdparts="，mtd分区表
仿照其它单板在 include/configs/jz2440.h中添加相应的宏来设置默认环境变量，代码如下(红色为添加代码)：
#define CONFIG_BOOTARGS "noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console=ttySAC0" //bootargs
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read 0x30000000 0x60000 0x200000; bootm 0x30000000" //bootcmd
#define CONFIG_ETHADDR 00:0c:29:3b:22:2a //MAC地址
/* autoboot */
#define CONFIG_BOOTDELAY 5
#define CONFIG_BOOT_RETRY_TIME -1
#define CONFIG_RESET_TO_RETRY
#define CONFIG_ZERO_BOOTDELAY_CHECK
#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0
#define CONFIG_IPADDR 192.168.2.90
#define CONFIG_SERVERIP 192.168.2.101
2，设置 mtdparts 分区
1），设置环境变量保存位置
在之前的打印信息中虽然会出现，"bad CRC,using default environment"，后面我们通过手动设置环境变量，也是可以执行我们想要的操作，但是我们并没有使用过 save 命令将其保存到 flash 中，
这是因为在 flash 中，我们没有对 uboot，params，kernel，rootfs 进行分区，save 命令不能保存到我们想要保存的位置，因此，为了不破坏flash原有的内容，此前未使用 save 命令
所以，首先我们先找到 save 在代码中的位置，在 uboot 上，输入 save -help 命令，打印如下：
搜索关键字 saveenv ：
发现很多文件中都有对 saveenv 函数的定义，由于我们只需要把环境变量保存到 flash 中，所以只需要关注与 flash 有关的文件，如上图所示：
common/env_nand.c 文件，和common/env_flash.c 文件，前者是将环境变量保存到 nand 中，后者保存到 nor 中，打开 common 目录下的 Makefile 文件，查看编译这两个文件所依赖的宏：
可以看出，编译 env_flash.c 文件需要 CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 宏，编译 env_nand.c 文件需要 CONFIG_ENV_IS_IN_NAND 宏，在 jz2440.h 文件中查找这两个宏有无定义：
发现只有与nor 相关宏的定义，没有与 NAND 相关宏的定义，而在本例程中，nand 启动不支持 nor flash 操作，所以我们将环境变量保存在 nand flash 中，
参照其它单板对 nand 宏的定义，修改代码：
//#define CONFIG_ENV_ADDR (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x070000) //#define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH //#define CONFIG_ENV_SIZE 0x10000 #define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND /* U-Boot env in NAND Flash */ #define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000 //128kb #define CONFIG_ENV_OFFSET 0x80000 //给uboot预留512kb
其中还有一个 CONFIG_ENV_RANGE 宏，这个宏可以不定义，如果不定义的话，在env_nand.c 中，会把它设置为 CONFIG_ENV_SIZE
重新编译，烧写uboot，就可以使用 save 命令保存环境变量了。
2），设置分区，支持mtdparts命令
如果想要查看 uboot，kernel等的分区，在uboot中输入 mtdparts 打印如下：
发现不支持该命令，修改代码使 uboot 支持 mtdparts 命令，搜索 mtdparts，在 commong/cmd_mtdparts.c 中频繁出现，猜测跟此文件有关，
打开 common 目录下的 Makefile ，发现要想编译 cmd_mtdparts.c 文件，需定义 CONFIG_CMD_MTDPARTS 宏，如下图所示：
搜索 CONFIG_CMD_MTDPARTS ，参照别的单板对这个宏的设置，在 jz2440.h里 设置相关宏使其支持 mtdparts，修改代码如下(红色部分为增加代码)：
/* mtdparts command line support */
#define CONFIG_MTD_DEVICE /* needed for mtdparts commands */
#define CONFIG_FLASH_CFI_MTD
#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=JZ2440-0"
/* default mtd partition table */
#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=JZ2440-0:512k(u-boot)," \
"128k(params)," \
"4m(kernel)," \
"-(rootfs);" \
然后修改之前设置的 bootcmd (位于 jz2440.h 中)，红色部分为修改代码：
#define CONFIG_BOOTCOMMAND "nand read 0x30000000 kernel; bootm 0x30000000" //bootcmd
修改好之后，我们还要修改 board_init_r 函数(位于 arch/arm/lib/board.c 文件中)，代码修改如下(红色部分为增加代码)：
run_command("mtdparts default", 0); //added by zhyy /* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */ for (;;) { main_loop(); }
这样，uboot每次启动时都会执行一次mtdparts default 命令，使它根据默认参数来自动分区，这样 mtdparts 就设置好了
编译，烧写，测试，在uboot中输入 mtd/mtdparts，打印如下：
可以看出，uboot已经支持mtdparts 命令，打印信息与我们设置相符，接下来利用文件名来烧写文件，输入命令：
烧写 uboot 命令：
tftp 30000000 u-boot.bin nand erase.part u-boot nand write 30000000 uboot
reset //重启 uboot
烧写内核命令：
tftp 30000000 uImage nand erase.part kernel nand write 30000000 kernel bootm 30000000 //启动内核
烧写jffs2文件系统(目前还不支持yaffs文件系统的烧写)：
tftp 30000000 xxx.jffs2 //xxx表示文件系统名称 nand erase.part rootfs nand write.jffs2 30000000 4a0000 $filesize reset
3，裁剪 uboot
经过上述步骤编译出来的 uboot 大概有 378kb，这实在是太大了(因为 uboot的功能主要是启动内核，给内核传递参数)，所以接下来我们需要对 uboot 进行裁剪，uboot 很多文件都是基于 Makefile 里的宏来进行编译的，而这些宏的定义基本上都在 include/configs/jz2440.h 中，所以我们需要修改 jz2440.h 文件，去掉不需要的宏：
1），去掉USB相关的宏
/************************************************************ * USB support (currently only works with D-cache off) ************************************************************/ //#define CONFIG_USB_OHCI //#define CONFIG_USB_OHCI_S3C24XX //#define CONFIG_USB_KEYBOARD //#define CONFIG_USB_STORAGE //#define CONFIG_DOS_PARTITION
2），去掉 RTC 支持
/************************************************************ * RTC ************************************************************/ //#define CONFIG_RTC_S3C24X0
3），去掉 BOOTP 选项
/* * BOOTP options */ //#define CONFIG_BOOTP_BOOTFILESIZE //#define CONFIG_BOOTP_BOOTPATH //#define CONFIG_BOOTP_GATEWAY //#define CONFIG_BOOTP_HOSTNAME
4），去掉部分文件系统的支持
/* * File system */ //#define CONFIG_CMD_FAT //#define CONFIG_CMD_EXT2 //#define CONFIG_CMD_UBI //#define CONFIG_CMD_UBIFS #define CONFIG_CMD_MTDPARTS #define CONFIG_MTD_DEVICE #define CONFIG_MTD_PARTITIONS //#define CONFIG_YAFFS2 //#define CONFIG_RBTREE
编译，打印如下错误：
打开 include/usb.h，定位到169行，屏蔽以下代码：
//#error USB Lowlevel not defined
编译， 打印如下错误：
打开 common 目录下的 Makefile，定位到 cmd_date 关键字，如下：
可以看出编译 cmd_date.c 需要CONFIG_CMD_DATE 的支持，在 jz2440.h 中找到该宏，将其屏蔽：
//#define CONFIG_CMD_DATE
编译，打印如下错误：
打开 common 目录下的 Makefile，定位到 usb 关键字，如下：
可以看出编译 usb.c 需要宏 CONFIG_CMD_USB 的支持，在 jz2440.h 中找到该宏，将其屏蔽：
//#define CONFIG_CMD_USB
编译，成功，看一下uboot的大小，只有221kb，裁剪的差不多了
4，支持 yaffs 文件系统
在我们的uboot中输入 nand write.yaffs 30000000 0 0 打印如下：
可以看出，我们的uboot目前不支持 yaffs 文件系统的烧写，接下来，修改代码，使其支持 yaffs文件系统的烧写。
我们在使用 nand 命令时，会进入到 do_nand 函数(位于 common/cmd_nand.c 文件中)，打开 cmd_nand.c 文件，定位到 do_nand 函数，代码如下：
可见，要想支持yaffs，需要添加 宏 CONFIG_CMD_NAND_YAFFS，在 jz2440.h 中添加该宏：
#define CONFIG_CMD_NAND_YAFFS
然后进入 nand_write_skip_bad 函数(位于 drivers/mtd/nand/nand_util.c 文件中)：
int nand_write_skip_bad(nand_info_t *nand, loff_t offset, size_t *length, size_t *actual, loff_t lim, u_char *buffer, int flags) {
............
if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS)) { //需要修改 rval = nand_write(nand, offset, length, buffer); //正常拷贝，不考虑OOB问题 if (rval == 0) return 0; //拷贝完，return *length = 0; printf("NAND write to offset %llx failed %d\n", offset, rval); return rval; } while (left_to_write > 0) { size_t block_offset = offset & (nand->erasesize - 1); size_t write_size, truncated_write_size; WATCHDOG_RESET(); if (nand_block_isbad(nand, offset & ~(nand->erasesize - 1))) { printf("Skip bad block 0x%08llx\n", offset & ~(nand->erasesize - 1)); offset += nand->erasesize - block_offset; continue; } if (left_to_write < (blocksize - block_offset)) write_size = left_to_write; else write_size = blocksize - block_offset; #ifdef CONFIG_CMD_NAND_YAFFS if (flags & WITH_YAFFS_OOB) { int page, pages; size_t pagesize = nand->writesize; size_t pagesize_oob = pagesize + nand->oobsize; struct mtd_oob_ops ops; ops.len = pagesize; ops.ooblen = nand->oobsize; ops.mode = MTD_OPS_AUTO_OOB; //需要修改 ops.ooboffs = 0; pages = write_size / pagesize_oob; for (page = 0; page < pages; page++) { //循环烧写每一页 WATCHDOG_RESET(); ops.datbuf = p_buffer; ops.oobbuf = ops.datbuf + pagesize; rval = mtd_write_oob(nand, offset, &ops); //烧写 OOB if (rval != 0) break; //烧写失败，退出for循环 ............... }
将上面的 if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS)) 改为 if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS) &&!(flags&WITH_YAFFS_OOB))
因为避免输入 nand write.yaffs 直接进入该判断，然后不执行下面的 while (left_to_write > 0)语句
将上面的MTD_OPS_AUTO_OOB 修改为 MTD_OOB_RAW(我也不知道为啥，参考别人的)
(PS：此段参考别人)
编译，烧写，测试，输入以下命令：
tftp 30000000 xxx.yaffs2 //xxx代表文件系统名称 nand erase.part rootfs nand write.yaffs 30000000 4a0000 $filesize
打印如下信息：
表示下载成功，说明uboot已经支持 yaffs 文件系统了。
到此为止，uboot 的移植已经基本完成了。
5，打补丁
打补丁之前，使用以下命令清除make编译的文件
make distclean
rm u-boot.dis
然后输入以下命令进行打补丁：
cd .. mv u-boot-2013.10 u-boot-2013.10_zhyy tar -xjf u-boot-2013.10.tar.bz2 //解压创建源文件 diff -urN u-boot-2013.10 u-boot-2013.10_zhyy > u-boot-2013.10_zhyy.patch //注意，源文件在前，新文件在后
使用包命令，进入到 u-boot-2013.10 ，输入一下命令：
patch -p1 < u-boot-2013.10_zhyy.patch
uboot 移植到此结束。。。
