Linux 系统烧写实操

系统烧写实操

在Linux系统烧写初探一文中介绍了mfgtool烧写工具及其工作原理，下面以 I.MX6U-ALPHA EMMC开发板为平台，分别介绍如何烧写 NXP官方系统，以及烧写自制系统

1. 烧写NXP官方系统

烧写 NXP官方的系统到 I.MX6U-ALPHA EMMC开发板（512MB DDR3 + 8G EMMC）中，具体步骤如下：

连接好USB，拨码开关拨到USB下载模式

弹出TF卡，然后按下开发板复位按键

打开MobaXterm串口助手终端

双击mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs

点击Start按钮烧写 NXP 官方系统

烧写过程如下示

MobaXterm串口助手终端上显示的烧写过程

烧写完成后点击Stop按钮停止烧写，点击Exit键退出

拔出USB线，将拨码开关拨到EMMC启动模式，重启后就会从EMMC启动

此时启动后的系统是 NXP给 I.MX6ULL EVK开发板制作的，需要输入用户名，用户名为“root”，没有密码

2. 烧写自制系统

烧写自制系统到 I.MX6U-ALPHA EMMC开发板（512MB DDR3 + 8G EMMC）中。准备好自制的 uboot、kernel、.dtb 和 rootfs（压缩包）这四个烧写文件，对其进行重命名

##根文件系统 rootfs 打包
cd rootfs/
tar -vcjf rootfs.tar.bz2 *

⏩ 将改名后的uboot、kernel、.dtb 这三个文件拷贝到firmware目录中，替换掉原来的文件
⏩ 将改名后的所有四个文件拷贝到files目录中
⏩ 双击mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs文件，打开烧写软件，点击Start按钮即可烧写

烧写完成后从EMMC启动系统，如下图示可见自制系统已经烧写成功

3. 改造烧写工具

3.1 改造Mfgtool

上面是将 NXP官方的系统更换成自制的系统来完成烧写，下面将介绍如何改造 MfgTool工具，让其支持自己的开发板。改造MfgTool，主要从以下三方面着手

⏩ 确定系统文件名字：确定系统文件名字是为了兼容不同的产品

⏩ 新建.vbs文件：复制 mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs 文件，重新按需要命令，比如命名成 mfgtool2-andyxi-emmc.vbs

⏩ 修改OS Firmware文件夹里的 ucl2.xml文件：改为如下所示内容

<!-- 修改后的 ucl2.xml 文件 -->
<UCL><CFG><STATE name="BootStrap" dev="MX6UL" vid="15A2" pid="007D"/><STATE name="BootStrap" dev="MX6ULL" vid="15A2" pid="0080"/><STATE name="Updater" dev="MSC" vid="066F" pid="37FF"/></CFG><!-- 向 EMMC 烧写系统 --><LIST name="eMMC" desc="Choose eMMC as media"><CMD state="BootStrap" type="boot" body="BootStrap" file="firmware/u-boot-andyxi-emmc.imx" ifdev="MX6ULL">Loading Uboot</CMD><CMD state="BootStrap" type="load" file="firmware/zImage-andyxi-emmc" address="0x80800000"loadSection="OTH" setSection="OTH" HasFlashHeader="FALSE" ifdev="MX6SL MX6SX MX7D MX6UL MX6ULL">Loading Kernel.</CMD><CMD state="BootStrap" type="load" file="firmware/%initramfs%" address="0x83800000"loadSection="OTH" setSection="OTH" HasFlashHeader="FALSE"ifdev="MX6SL MX6SX MX7D MX6UL MX6ULL">Loading Initramfs.</CMD><CMD state="BootStrap" type="load" file="firmware/imx6ull-andyxi-emmc.dtb" address="0x83000000"loadSection="OTH" setSection="OTH" HasFlashHeader="FALSE"ifdev="MX6ULL">Loading device tree.</CMD><CMD state="BootStrap" type="jump" > Jumping to OS image. </CMD><!-- create partition --><CMD state="Updater" type="push" body="send" file="mksdcard.sh.tar">Sending partition shell</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ tar xf $FILE ">Partitioning...</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ sh mksdcard.sh /dev/mmcblk%mmc%"> Partitioning...</CMD><!-- burn uboot --><CMD state="Updater" type="push" body="$ dd if=/dev/zeroof=/dev/mmcblk%mmc% bs=1k seek=768 conv=fsync count=8">clear u-boot arg</CMD><!-- access boot partition --><CMD state="Updater" type="push" body="$ echo 0 > /sys/block/mmcblk%mmc%boot0/force_ro">access boot partition 1</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="send" file="files/u-boot-andyxi-emmc.imx" ifdev="MX6ULL">Sending u-boot.bin</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ dd if=$FILE of=/dev/mmcblk%mmc%boot0 bs=512 seek=2">write U-Boot to sd card</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ echo 1 > /sys/block/mmcblk%mmc%boot0/force_ro"> re-enable read-only access</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ mmc bootpart enable 1 1 /dev/mmcblk%mmc%">enable boot partion 1 to boot</CMD><!-- create fat partition --><CMD state="Updater" type="push" body="$ while [ ! -e/dev/mmcblk%mmc%p1 ]; do sleep 1; echo \"waiting...\"; done ">Waiting for the partition ready</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ mkfs.vfat /dev/mmcblk%mmc%p1">Formatting rootfs partition</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ mkdir -p /mnt/mmcblk%mmc%p1"/><CMD state="Updater" type="push" body="$ mount -t vfat /dev/mmcblk%mmc%p1 /mnt/mmcblk%mmc%p1"/><!-- burn zImage --><CMD state="Updater" type="push" body="send" file="files/zImage-andyxi-emmc">Sending kernel zImage</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ cp $FILE /mnt/mmcblk%mmc%p1/zImage">write kernel image to sd card</CMD><!-- burn dtb --><CMD state="Updater" type="push" body="send" file="files/imx6ull-andyxi-emmc.dtb" ifdev="MX6ULL">Sending Device Tree file</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ cp $FILE /mnt/mmcblk%mmc%p1/imx6ull-andyxi-emmc.dtb" ifdev="MX6ULL">write device tree to sd card</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ umount /mnt/mmcblk%mmc%p1">Unmounting vfat partition</CMD><!-- burn rootfs --><CMD state="Updater" type="push" body="$ mkfs.ext3 -F -E nodiscard /dev/mmcblk%mmc%p2">Formatting rootfs partition</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ mkdir -p /mnt/mmcblk%mmc%p2"/><CMD state="Updater" type="push" body="$ mount -t ext3 /dev/mmcblk%mmc%p2 /mnt/mmcblk%mmc%p2"/><CMD state="Updater" type="push" body="pipe tar -jxv -C /mnt/mmcblk%mmc%p2" file="files/rootfs-andyxi-emmc.tar.bz2" ifdev="MX6UL MX7D MX6ULL">Sending and writting rootfs</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="frf">Finishing rootfs write</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ umount /mnt/mmcblk%mmc%p2">Unmounting rootfs partition</CMD><CMD state="Updater" type="push" body="$ echo Update Complete!">Done</CMD></LIST>
</UCL>

3.2 烧写测试

MfgTool 工具修改好后就可以进行烧写测试了，将自制的 uboot、linux kernel、和 .dtb 这三个文件拷贝到firmware目录中，替换掉原来的文件；将所有四个文件拷贝到files目录中

双击 mfgtool2-andyxi-emmc.vbs文件，打开烧写软件，点击“Start”按钮即可烧写。烧写完成，设置拨码开关为 EMMC 启动，重启开发板，系统启动信息如下图示：

开发板最终卡在 “Starting kernel …”，内核启动失败。下面介绍如何解决内核启动失败的问题

3.3 解决内核启动失败

仔细观察 uboot 输出的 log 信息，会发现如下图所示的两行信息：

可见在读取设备树文件时就出错了。重启 uboot，进入到命令行模式，输入如下命令查看 EMMC 的分区 1 里面有没有设备树文件

mmc dev 1    //切换到EMMC
ls mmc 1:1  //输出EMMC1分区1中的所有文件

可见此时 EMMC的分区1中是存在设备树文件的，只是名字不同，因此读取 imx6ull-14x14-evk.dtb肯定会出错。出现这个错误的原因是 uboot里默认的设备树名字是imx6ull-14x14-evk.dtb，解决方法有以下两种：

⏩ 重新设置 bootcmd环境变量值：在 uboot的命令行模式下，重设 bootcmd 和 bootargs 这两个环境变量的值

setenv bootcmd 'mmc dev 1;fatload mmc 1:1 80800000 zImage;fatload mmc 1:1 83000000imx6ull-andyxi-emmc.dtb;bootz 80800000 - 83000000'
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
saveenv\

⏩ 修改 uboot源码：上面方法每次重新烧写都要再设置，以下方法只需设置一次，uboot源码 include/configs/mx6ull_andyxi_emmc.h文件里，在宏 CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS中找到如下所示内容：

"findfdt="\"if test $fdt_file = undefined; then " \"if test $board_name = EVK && test $board_rev = 9X9; then " \"setenv fdt_file imx6ull-9x9-evk.dtb; fi; " \"if test $board_name = EVK && test $board_rev = 14X14; then " \"setenv fdt_file imx6ull-14x14-evk.dtb; fi; " \"if test $fdt_file = undefined; then " \"echo WARNING: Could not determine dtb to use; fi; " \"fi;\0" \

findfdt 是用于确定设备树文件名字的环境变量， fdt_file环境变量保存着设备树文件名。上面代码中的两个设备树都是 NXP官方开发板使用的。因此将 findfdt 值改为如下内容：

"findfdt="\"if test $fdt_file = undefined; then " \"setenv fdt_file imx6ull-andyxi-emmc.dtb; " \"fi;\0" \

修改后重新编译 uboot，然后将新的 uboot烧写到开发板后重启测试，内核启动正常。至此自制系统烧写完成，并测试成功，开发板可以在没有网络的情况下正常启动

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