#烧录 参考: 03- Tiny6410刷机指南.pdf

假设拿到的Tiny6410开发板没有提前下载任何程序，包括Bootloader.

##Bootloader - Superboot

Superboot是FriendlyARM公司提供的Bootloader(非开源)，提供USB下载功能。
只要烧写了Superboot, 就可以通过USB下载内核、文件系统到板子的Flash中。

因为Nand Flash现在还没有内容，现在只有通过SD卡启动。

完全空白的 SD 卡是不能直接启动 6410 开发板的,必须先在 PC 上使用特殊的烧写软 件把 BIOS(也可以称为 bootloader)写入 SD 卡才可以,并且写入的这个 BIOS 是无法在电脑上直接看到的。

一般市场上买到的 SD 卡为全盘 FAT32 格式,如果卡中存放了很多数据,强制烧写就可能会不知不觉中破坏这些数据;
基于此原因考虑, FriendlyARM在 Vista/Winows7 中,先把 SD 卡自动分割为普通的 FAT32 格式区(自动命名卷标为"FriendlyARM")和无格式区(占 130M) 两部分,烧写软件将会依据卷标名称作为标志,把 bootloader 烧写到无格式区,这样就不会 破坏普通 FAT32 格式区中的数据了。

Windows 7，使用FriendlyARM提供的SD卡烧录工具SD-Flasher.exe:

1. SD卡连接Window 7（提前备份SD卡数据，下面的操作会格式化SD卡）

2. 以管理员身份运行SD-Flasher.exe

3. 点击"Scan"按钮，选择找到的SD卡(非管理员权限，无法扫描到SD卡)

4. 点击"ReLayout!"按钮，对SD卡进行分区（小容量SD卡无法分区，应更换大容量SD卡）

   • FAT32
   • 无格式区, SD卡最后的130M空间;

   例如一个8G的SDHC卡, 7.4 GiB, 7948206080 bytes, 15523840 sectors（2048-15523839，前2048个扇区被保留）:

   • FAT32, (第2048扇区~15259647扇区），共15257600扇区。
   • 无格式区, (第15259648扇区 ~ 15523840扇区)，共有264193扇区（约129M）

   除了FAT32分区以外，其他扇区总数共266240个扇区。
   而前2048个扇区，为FAT32的保留扇区。作为“第一分区”，存放主启动记录(MBR)和分区表，占512字节，其中最后两个字节为信号字"0x55","0xaa"： % sudo dd if=/dev/sdc bs=1 skip=510 count=2 | od -t x1c

5. 分区完成后，重新"Scan"，此时SD卡的"Available"栏目信息变为"Yes"。

6. 选择Image File，这里选择Bootloader文件(superboot-20111114.bin)

7. 点击"Fuse"按钮，烧录Bootloader到SD卡

8. 将SD卡插入Tiny6410开发板卡槽，选择SDBOOT启动模式，连接串口，上电，会看到串口输出消息：

   1. ##### FriendlyARM Superboot for 6410 #####
   2. [f] Format the nand flash
   3. [p] Download superboot
   4. [v] Download uboot.bin
   5. [k] Download Linux/Android kernel
   6. [y] Download root yaffs2 image
   7. [u] Download root ubifs image
   8. [a] Download Absolute User Application
   9. [n] Download Nboot.nb0 for WinCE
   10. [l] Download WinCE bootlogo
   11. [w] Download WinCE NK.bin
   12. [b] Boot the system
   13. [s] Set the boot parameter of Linux
   14. [d] Download and Run an Absolute User Application
   15. [i] Version: 1144, RAM 1024 MiB, NAND(SLC) 1GiB
   16. Please enter your Selection:

要使用Superboot的USB下载功能，需要：

1. Windows XP / Window 7
2. USB驱动-tiny6410 适用于win7 64bit的dnw 的USB下载驱动
   • 解压得到win7-64-FriendlyArm/, 解压secbulk64.zip
   • 运行dseo13b.exe, Enable Test Mode
   • Sign a System File, 选择secbulk64/inf64/secbulk.sys
   • USB线连接FriendlyARM Tiny6410 & PC, 选择驱动位置为secbulk64/inf64, 安装驱动;
3. DWN下载软件-DWN.exe

下载步骤（通过SD卡的Superboot下载Superboot/Kernel/File System到Nand Flash)：

1. 连接串口至电脑用于查看串口输出，连接USB线至电脑用于传输数据。

2. 启动ARM开发板，进入Superboot。

   • Nand Flash下的Superboot, 会自动引导Linux内核。因此需要按住按钮再上电。
   • SD卡的Superboot, 可以直接上电。

3. 选择[p]选项，烧录Superboot.bin到Nand Flash; 以后就可以脱离SD卡。

4. 选择[k]选项，烧录zImage(Linux内核文件)到Nand Flash;

5. 选择[y]/[u]选项，烧录不同格式的文件系统到Nand Flash;

6. 选择[b]选项，启动Nand Flash内的Linux内核。

另外，还可以通过[d]选项，直接下载程序(例如之前交叉编译好的leds.bin, key.bin等）到内存起始地址，并开始运行程序。

例子: 交叉编译ARM-Tiny6410/no-os/led/1.leds_s/，得到led.bin，通过dwn.exe下载到板子并运行;

##Bootloader - U-boot

使用Tekkaman Ninja移植的U-boot-2011.06.

SD卡烧录U-Boot.bin:

no-os/sd-no-os/u-boot

SDBOOT启动U-Boot，通过fatload烧录U-Boot到NAND Flash:

1. 判断mmc设备号

   1. MINI6410 # mmc dev
   2. mmc0 is current device

2. 查看SD卡的文件

   1. MINI6410 # fatls mmc 0
   2. 270336 superboot-20111114.bin
   3. 255576 u-boot.bin
   4. 4096 u-boot-spl-16k.bin
   5. 259672 u-boot-nand.bin
   6. 4 file(s), 0 dir(s)

   需要事先拷贝u-boot-nand.bin到SD卡。

3. 读取u-boot-nand.bin到SDRAM

   1. MINI6410 # fatload mmc 0 50008000 u-boot-nand.bin
   2. reading u-boot-nand.bin
   3. 259672 bytes read

4. 将内存中的u-boot-nand.bin写入到Nand Flash的Bootloader区域.

   这里的Bootloader为0 ~ 0x80000(512K)

   1. MINI6410 # nand erase 0 0x80000
   2. NAND erase: device 0 offset 0x0, size 0x80000
   3. Erasing at 0x60000 -- 100% complete.
   4. OK
   5. MINI6410 # nand write 50008000 0 80000
   6. NAND write: device 0 offset 0x0, size 0x80000
   7. 524288 bytes written: OK

5. 切换为NAND启动，上电，会看到Nand Flash上的U-Boot启动。

SDBOOT启动U-Boot，通过NFS烧录U-Boot到NAND Flash:

1. 搭建NFS服务器，目录: 10.42.1.100:/var/nfsroot/arm/

2. SDBOOT启动U-Boot

   1. MINI6410 # nfs 50008000 10.42.1.100:/var/nfsroot/arm/u-boot-nand.bin
   2. dm9000 i/o: 0x18000300, id: 0x90000a46
   3. DM9000: running in 16 bit mode
   4. MAC: 08:08:10:12:10:27
   5. operating at 100M full duplex mode
   6. Using dm9000 device
   7. File transfer via NFS from server 10.42.1.100; our IP address is 10.42.1.70
   8. Filename '/var/nfsroot/arm/u-boot-nand.bin'.
   9. Load address: 0x50008000
   10. Loading: ###################################################
   11. doen
   12. Bytes transferred = 259672 (3f658 hex)

3. 烧写进Nand Flash

   1. MINI6410 # nand erase 0x0 0x80000
   2. NAND erase: device 0 offset 0x0, size 0x80000
   3. Erasing at 0x60000 -- 100% complete.
   4. OK
   5. MINI6410 # nand write 50008000 0 0x80000
   6. NAND write: device 0 offset 0x0, size 0x80000
   7. 524288 bytes written: OK

SDBOOT启动U-Boot，通过NFS烧录linux kernel到NAND Flash:

注意：不要用U-boot引导FriendlyARM官方给的zImage，不同bootloader对内核的引导略有不同，最好利用U-Boot的mkimage重新生成uImage. 使用U-boot引导zImage，会导致"Error: unrecognized/unsupported machine ID"的问题。

Linux Kernel: 使用FriendlyARM提供的linux-2.6.38-20140106.tgz。

1. 交叉编译linux内核，得到vmlinux

2. 使用mkimage(u-boot-2011.06-for-MINI6410/tools/mkimage), 生成U-Boot格式的映像文件uImage.

   1. arm-linux-objcopy -O binary -R .note -R .comment -S vmlinux linux.bin
   2. gzip -9 linux.bin
   3. ./mkimage -A arm -O linux -T kernel -C gzip -a 0x50008000 -e 0x50008000 -n "Linux Kernel Image" -d linux.bin.gz uImage

   输出:

   1. Image Name: Linux Kernel Image
   2. Created: Fri Nov 6 11:11:04 2015
   3. Image Type: ARM Linux Kernel Image (gzip compressed)
   4. Data Size: 3742549 Bytes = 3654.83 kB = 3.57 MB
   5. Load Address: 50008000
   6. Entry Point: 50008000

   对于ARM linux内核映象用法：

   • -A arm , 架构是arm
   • -O linux , 操作系统是linux
   • -T kernel , 类型是kernel
   • -C none/bzip/gzip , 压缩类型
   • -a 50008000 , image的载入地址(hex)，通常为0xX00008000
   • -e 500080XX , 内核的入口地址(hex)，XX为0x40或者0x00
   • -n linux-XXX , image的名字，任意
   • -d nameXXX , 无头信息的image文件名，你的源内核文件
   • uImageXXX , 加了头信息之后的image文件名，任意取

   -a和-e后面跟的分别是image的载入地址(Load Address)和内核的入口地址(Enter Point)，两者可以一样，也可以不一样，依情况而定：

   • 当-a后面指定的地址和bootm xxxx后面的地址一样时(此时u-boot不需要搬运映像文件uImage)，则-e后面的地址必须要比-a后面的地址多0x40，也就是映像头的大小64个字节。

   • 当-a后面指定的地址和bootm xxxx后面的地址不一样时（u-boot会将bootm xxxx地址处的映像搬运到-a指定的地址处），此时，-e和-a必须要一样，因为映像头并没有搬运过去，载入地址就应该是内核的入口地址。需要注意的是，因为uboot要重新搬运内核映像，所以要注意bootm xxxx的地址和-a之间的地址不要导致复制时的覆盖。
     例如：
     Load Address: 0x0000000 u-boot: bootm 0x00010000 地址不同，需要搬运uImage, 不搬运头部64字节。但是uImage在搬运过程中，会覆盖到旧的uImage, 导致错误:

     1. Uncompressing Kernel Image ... Error: inflate() returned −3
     2. GUNZIP ERROR − must RESET board to recover

3. 通过NFS烧录(U-Boot Command Line):

   1. nfs 0x50008000 10.42.1.100:/var/nfsroot/arm/uImage
   2. nand erase 0x80000 0x500000
   3. nand write 0x50008000 0x80000 0x500000

4. 配置U-Boot参数bootcmd

   1. MINI6410 # setenv bootcmd "nand read 0x51008000 0x80000 0x500000; bootm 0x51008000"
   2. MINI6410 # saveenv

   从Nand Flash的0x80000处，读取5M数据，存放到SDRAM的0x51008000处，然后调用bootm函数。0x51008000处存放着uImage, 其头部描述Load Address为0x50008000，与bootm的参数(0x51008000）不同，则拷贝0x51008000处的uImage到0x50008000, 不拷贝头部。然后进入Entry Point(0x50008000), 内核启动成功。

##File System - 文件系统

1. 制作文件系统

   • 参考: 韦东山 - 17章节
   • 参考: 一步一步制作yaffs/yaffs2根文件系统

2. NFS挂载
   制作好根文件系统，先别着急制作成yaffs2格式的映像，别着急下载到Nand Flash，先通过NFS挂载文件系统，测试文件系统是否正常。

   1. setenv bootargs 'root=/dev/nfs rw noinitrd console=ttySAC0,115200n8 mem=256M init=/linuxrc nfsroot=10.42.1.100:/var/nfsroot/rootfs ip=10.42.1.70:10.42.1.100:10.42.1.254:255.255.255.0:tiny6410:eth0:off'
   2. saveenv
   3. boot

   Linux内核在启动的时候，能接收某些命令行选项或启动时参数。
   内核启动参数详解：

   1. root=/dev/nfs rw，采用NFS设备启动文件系统，rw可读可写。
   2. noinitrd，非ramdisk启动方式。
   3. console=ttySAC0,115200n8，串口ttySAC0作为控制台，波特率为115200，8bit数据位。
   4. mem=256M，内存为256M.
   5. init=/linuxrc，设置内核启动后执行的第一个脚本为/linuxrc。如果该项没有设置，内核会按顺序尝试/etc/init，/bin/init，/sbin/init，/bin/sh，如果所有的都没找到，内核会抛出 kernel panic的错误。
   6. nfsroot=10.42.1.100:/var/nfsroot/rootfs，设置文件系统所在的NFS目录。
   7. ip=10.42.1.70:10.42.1.100:10.42.1.254:255.255.255.0:tiny6410:eth0:off
      1. 命令格式为ip=ip_addr:server_ip_addr:gateway:netmask:name:which_netcard:off
      2. 第一项(ip_addr)为目标板的IP地址，这里为10.42.1.70;
      3. 第二项(server_ip_addr)为rootserver，这里为10.42.1.100;
      4. 第三项(gateway)为网关，这里为10.42.1.254;
      5. 第四项(netmask)为子网掩码, 这里为255.255.255.0;
      6. 第五项(name)为开发板名称，任意;
      7. 第六项(which_netcard)为网卡设备名称;
      8. off;

   挂载文件以后以后，可以在内核输出消息处看到：

   1. IP-Config: Complete:
   2. device=eth0, addr=10.42.1.70, mask=255.255.255.0, gw=10.42.1.254,
   3. host=tiny6410, domain=, nis-domain=(none),
   4. bootserver=10.42.1.100, rootserver=10.42.1.100, rootpath=
   5. Please press Enter to activate this console.

3. 使用mkyaffs2image-128生成yaffs2映像，烧写到板子上进行测试

   mkyaffs2image（适合64M）
   mkyaffs2image-128（适合128M以上）
   注：由于FriendlyARM提供的mkyaffs2image-128代码有改动，使用该工具制作的yaffs2映像，在引导时可能存在以下问题：

   1. /init: line 103: can't open /r/dev/console: no such file
   2. Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init!

   虽然网上遇到这种问题的解决办法是：

   在根文件系统/dev/目录下，创建console节点:

    sudo mknod console c 5 1
   

   但这里的问题并不是这个。 Google Search :

    site:arm9home.net /r/dev/console
   

   用自己编译的内核加上友善的yaffs2文件系统，友善的内核加自己的文件系统，自己的内核加自己的文件系统全都会出现上述提示。只有用友善的内核和文件系统才不会报错。

   /r, 这是系统启动时先会mount 命令行参数指定的rootfs到 /r 目录, 准备好后再切换/r 为根目录 如果mount失败, 或烧写的文件系统有问题等等, 那么都会出现这个错误。

   使用SuperBoot-6410与zImage不存在此问题，NFS引导不存在此问题（其他网友存在此问题）。