u-boot中分區和內核MTD分區關系
一、u-boot中環境變量與uImage中MTD的分區關系
分區只是內核的概念,就是說A~B地址放內核,C~D地址放文件系統,(也就是規定哪個地址區間放內核或者文件系統)等等。
一般我們只需要分3-4個區,第一個為boot區,一個為boot參數區(傳遞給內核的參數),一個為內核區,一個為文件系統區。(但是有的內核就會有很多分區,比如內核參數會有兩個,還有會Logo的地址)
而對于bootloader中只要能將內核下載到A~B區的A地址開始處就可以,C~D區的C起始地址下載文件系統…….這些起始地址在MTD的分區信息中能找到。所以bootloader對分區的概念不重要,只要它能把內核燒到A位置,把文件系統燒到C位置即可。
所以,在bootloader對Flash進行操作時,哪塊區域放什么是以內核為主(內核中MTD的分區信息可以從內核的代碼中看到)。傳遞給u-boot的參數只要和內核中MTD分區信息一致即可。
而為了方便操作,bootloader類似也引入分區的概念。例如,可以使用“nandwrite 0x3000000 kernel 200000”命令將uImage燒到kernel分區,而不必寫那么長:nand write 3000000 A 200000,也就是用分區名來代替具體的地址。
這要對bootloader對內核重新分區:這需要重新設置一下bootloader環境參數,就可以同步更新內核分區信息
如:
setenv bootargs 'noinitrd console=ttySAC0root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 mtdparts=nand_flash:128k(u-boot)ro,64k(u-bootenvs),3m(kernel),30m(root.jffs2),30m(root.yaffs)'
解析:在這里的掛載文件系統的地方mtdblock3,可以從mtdparts中看出來,第一個文件系統(jffs2格式)在第四個分區,所以使用mtdblock3,關于分區和文件系統的掛載在下面有解釋。
在設置了mtdparts變量之后,就可以在nand read/write/erase命令中直接使用分區的名字而不必指定分區的偏移位置.而這需要內核MTD最好沒有規劃分區。
如果你是通過uboot的內核命令行給MTD層傳遞MTD分區信息,這種情況下,內核讀取到的分區信息始終和u-boot中的保持一致(推薦的做法)
如果你是把分區信息寫在內核源代碼MTD里定義好的方法,那最好保證它和u-boot中的保持一致,即同步修改uboot及內核的相關部分。
解析:從分析的內容可以看出來,首先使用bootargs是可以重新設置內核分區的,使用的mtdparts,也就是說,如果內核中沒有指定好mtd分區信息的話,使用uboot給與分區是很好的辦法,如果內核中指定好了分區的信息,最好保證uboot中的分區和內核中的分區一直,如果不一致的話,自我感覺是使用uboot的分區信息,或者是uimage啟動不成功。
Uboot中分區和內核MTD分區之間的關系理解:
首先覺得這兩者是有關系的,但是關于在NAND分區過程中,是哪個依附于哪個,我覺得是uboot依附MTD,在內核flash device驅動中,如果有聲明NAND分區信息的話,在uboot中可以再進行mtdparts分區,但是最終的結果是依照MTD進行掛載文件系統的,例如:
如果內核分區信息如下:
staticstruct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {
[0] = {
.name = "uboot",
.offset = 0x00000000,
.size = 0x00040000,
},
[1] = {
.name = "kernel",
.offset = 0x00200000,
.size = 0x00300000,
},
[2] = {
.name = "yaffs2",
.offset = 0x00500000,
.size = MTDPART_SIZ_FULL
}
};
從中可以發現,uboot和kernel是存在間隙的,但是不管怎么說,在NAND的最低端可定是uboot的信息,那么這個開發板的uboot的分區信息如下:
bootargs=noinitrdroot=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0
mtdparts=mtdparts=nandflash0:256k@0(bios),128k(params),128k(toc),512k(eboot),1024k(logo),3m(kernel),-(root)
從上面便可以看出來,掛載文件系統的塊并不是按照mtdparts中順序數出來的文件系統塊,因為在內核代碼中,文件系統是掛載在mtdblock2上,但是在uboot分區中不是這個樣子,如果按照uboot的話應該是mtdblock5,但是內核中uboot和kernel之間是有間隙的,這個間隙正好別kernel之前的東西填充結束,總共2m,從內核信息中的mtd分區信息可知,在kernel聲明中,偏移量offset=0x200000,也就是2m,但是uboot的大小是size=0x40000,也就是256K,
這兩者中間是有間隙的,間隙的部分正好被填充滿,但是掛載文件系統依舊是依照內核信息而不是依照uboot中的分區。
但是也有人說,修改nand分區,直接修改uboot中的mtdparts就可以,也就是說,
1.如何對nand 分區。修改mtdparts環境變量就可以了么?
對于目前的U-boot而言,是的.而且, 設置了mtdparts變量之后,你可以在nand read/write/erase命令中直接使用分區的名字而不必指定分區的偏移位置.
set 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)
2 內核通過bootargs找到文件系統,bootargs中的mtdblockx即代表分區,block1,2,3代表哪個分區是如何確定的。
事實上,bootargs中的"root=/dev/mtdblockx"只是告訴內核,root fs從第x個(x=0,1,2...)MTD分 區掛載,mtdblock0對應第一個分區,mtdblock1對應第二個分區,以此類推.至于這個分區對應MTD device(NAND Flash)的哪一段范圍,取決于內核讀到的MTD分區信息,這個分區信息可以通過:
1) 寫死在MTD層的NAND Controller驅動或者內核其他部分代碼里
2) 通過U-boot傳遞給內核的命令行中的mtdparts=...部分解析得出,解析的規則同u-boot中mtdparts變量的賦值規則
3) 其他可以讓內核知道分區信息的任何辦法
3 在u-boot中給nand分區后是否要對應修改kernel的代碼?
如果你用的是通過內核命令行給MTD層傳遞u-boot中的MTD分區信息,那是不需要的,在這種情況下,內核讀取到的分區信息始終和u-boot中的保持一致(推薦的做法)
如果你用的是把分區信息寫死在內核源代碼里的方法,那最好保證它和u-boot中的保持一致,即同步修改內核的相關部分代碼
從上面這幾個情況看出來,如果在uboot中進行nand分區,那么盡量保證和內核一致,如果內核中沒有聲明分區信息的話,在uboot中的分區就可以當做分區信息使用。從第二個問題的回答可以看出來,那么掛載文件系統的部分還是依靠內核的mtd分區的。
nand write0x3000000 kernel 200000 這條命令是說從內存中往flash中寫內核,從內存地址為0x30000000的地方開始寫,往flash的偏移地址為200000的地方寫kernel這么多字節,也可以這么理解:從內存位置為0x30000000的地方讀取kernel這么大的字節全部寫到flash偏移地址為200000的地方
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;
從nand讀出內核:從哪里讀? 從kernel分區
放到哪里去?-0x30007FC0
二、常用的分區方法
內核通過bootargs找到文件系統,bootargs中的mtdblockx即代表分區,block1,2,3代表哪個分區。 事實上,bootargs中的"root=/dev/mtdblockx"只是告訴內核,root fs從第x個(x=0,1,2...)MTD分區掛載,mtdblock0對應第一個分區,mtdblock1對應第二個分區,以此類推.
3:分區方法 1) MTD層的分區 2) 通過U-boot傳遞給內核的命令行中的mtdparts=... 3) 其他可以讓內核知道分區信息的任何辦法,(內核默認的命令參數) 下面說到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) 要想這個參數起作用,內核中的mtd驅動必須要支持,即內核配置時需要選上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) 因此你在使用的時候需要按照下面的格式來設置: mtdparts=mtd-id:<size1>@<offset1>(<name1>),<size2>@<offset2>(<name2>) 這里面有幾個必須要注意的: a. mtd-id 必須要跟你當前平臺的flash的mtd-id一致,不然整個mtdparts會失效 怎樣獲取到當前平臺的flash的mtd-id? 在bootargs參數列表中可以指定當前flash的mtd-id,如指定 mtdids:nand0=gen_nand.1,前面的nand0則表示第一個flash b. size在設置的時候可以為實際的size(xxM,xxk,xx),也可以為'-'這表示剩余的所有空間。 相關信息可以查看drivers/mtd/cmdlinepart.c中的注釋找到相關描述。 U-boot的環境變量值得注意的有兩個: bootcmd 和bootargs。 引用:
u bootcmd 前面有說過bootcmd是自動啟動時默認執行的一些命令,因此你可以在當前環境中定義各種不同配置,不同環境的參數設置,然后設置bootcmd為你經常使用的那種參數。 u bootargs bootargs是環境變量中的重中之重,甚至可以說整個環境變量都是圍繞著bootargs來設置的。bootargs的種類非常非常的多,我們平常只是使用了幾種而已,感興趣的可以看看這篇文章說的很全:http://www.linuxidc.com/Linux/2011-03/33599p4.htm。bootargs非常的靈活,內核和文件系統的不同搭配就會有不同的設置方法,甚至你也可以不設置bootargs,而直接將其寫到內核中去(在配置內核的選項中可以進行這樣的設置),正是這些原因導致了bootargs使用上的困難。 下面介紹一下bootargs常用參數,bootargs的種類非常的多,而且隨著kernel的發展會出現一些新的參數,使得設置會更加靈活多樣。 A. root 用來指定rootfs的位置, 常見的情況有: root=/dev/ram rw root=/dev/ram0 rw 請注意上面的這兩種設置情況是通用的,我做過測試甚至root=/dev/ram1 rw和root=/dev/ram2 rw也是可以的,網上有人說在某些情況下是不通用的,即必須設置成ram或者ram0,但是目前還沒有遇到,還需要進一步確認,遇到不行的時候可以逐一嘗試。 root=/dev/mtdx rw root=/dev/mtdblockx rw root=/dev/mtdblock/x rw root=31:0x 上面的這幾個在一定情況下是通用的,當然這要看你當前的系統是否支持,不過mtd是字符設備,而mtdblock是塊設備,有時候你的挨個的試到底當前的系統支持上面那種情況下,不過root=/dev/mtdblockx rw比較通用。此外,如果直接指定設備名可以的話,那么使用此設備的設備號也是可以的。 root=/dev/nfs 在文件系統為基于nfs的文件系統的時候使用。當然指定root=/dev/nfs之后,還需要指定nfsroot=serverip:nfs_dir,即指明文件系統存在那個主機的那個目錄下面。 B. rootfstype 這個選項需要跟root一起配合使用,一般如果根文件系統是ext2的話,有沒有這個選項是無所謂的,但是如果是jffs2,squashfs等文件系統的話,就需要rootfstype指明文件系統的類型,不然會無法掛載根分區. C. console
console=tty<n> 使用虛擬串口終端設備 <n>. console=ttyS<n>[,options] 使用特定的串口<n>,options可以是這樣的形式bbbbpnx,這里bbbb是指串口的波特率,p是奇偶校驗位,n是指的bits。 console=ttySAC<n>[,options] 同上面。
看你當前的環境,有時用ttyS<n>,有時用ttySAC<n>,網上有人說,這是跟內核的版本有關,2.4用ttyS<n>,2.6用ttySAC<n>,但實際情況是官方文檔中也是使用ttyS<n>,所以應該是跟內核版本沒有關聯的。可以查看Documentation/serial-console.txt找到相關描述。
D. mem mem=xxM 指定內存的大小,不是必須的 E. ramdisk_size ramdisk=xxxxx 不推薦 ramdisk_size=xxxxx 推薦 上面這兩個都可以告訴ramdisk 驅動,創建的ramdisk的size,默認情況下是4m(s390默認8M),你可以查看Documentation/ramdisk.txt找到相關的描述,不過ramdisk=xxxxx在新版的內核都已經沒有提了,不推薦使用。 F. initrd, noinitrd 當你沒有使用ramdisk啟動系統的時候,你需要使用noinitrd這個參數,但是如果使用了的話,就需要指定initrd=r_addr,size, r_addr表示initrd在內存中的位置,size表示initrd的大小。 G. init init指定的是內核啟起來后,進入系統中運行的第一個腳本,一般init=/linuxrc, 或者init=/etc/preinit,preinit的內容一般是創建console,null設備節點,運行init程序,掛載一些文件系統等等操作。請注意,很多初學者以為init=/linuxrc是固定寫法,其實不然,/linuxrc指的是/目錄下面的linuxrc腳本,一般是一個連接罷了。 H. ip 指定系統啟動之后網卡的ip地址,如果你使用基于nfs的文件系統,那么必須要有這個參數,其他的情況下就看你自己的喜好了。設置ip有兩種方法: ip = ip addr ip=ip addr:server ip addr:gateway:netmask::which netcard:off 這兩種方法可以用,不過很明顯第二種要詳細很多,請注意第二種中which netcard 是指開發板上的網卡,而不是主機上的網卡。 說完常見的幾種bootargs,那么我們來討論平常我經常使用的幾種組合: 1). 假設文件系統是ramdisk,且直接就在內存中,bootargs的設置應該如下: setenv bootargs ‘initrd=0x32000000,0xa00000 root=/dev/ram0 console=ttySAC0 mem=64M init=/linuxrc’ 2). 假設文件系統是ramdisk,且在flash中,bootargs的設置應該如下: setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 root=/dev/ram rw init=/linuxrc’ 注意這種情況下你應該要在bootm命令中指定ramdisk在flash中的地址,如bootm kernel_addr ramdisk_addr (fdt_addr) 3). 假設文件系統是jffs2類型的,且在flash中,bootargs的設置應該如下 setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 noinitrd root=/dev/mtdblock2 rw rootfstype=jffs2 init=/linuxrc’ 4). 假設文件系統是基于nfs的,bootargs的設置應該如下 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’
B. rootfstype 這個選項需要跟root一起配合使用,一般如果根文件系統是ext2的話,有沒有這個選項是無所謂的,但是如果是jffs2,squashfs等文件系統的話,就需要rootfstype指明文件系統的類型,不然會無法掛載根分區. C. console
console=tty<n> 使用虛擬串口終端設備 <n>. console=ttyS<n>[,options] 使用特定的串口<n>,options可以是這樣的形式bbbbpnx,這里bbbb是指串口的波特率,p是奇偶校驗位,n是指的bits。 console=ttySAC<n>[,options] 同上面。
看你當前的環境,有時用ttyS<n>,有時用ttySAC<n>,網上有人說,這是跟內核的版本有關,2.4用ttyS<n>,2.6用ttySAC<n>,但實際情況是官方文檔中也是使用ttyS<n>,所以應該是跟內核版本沒有關聯的。可以查看Documentation/serial-console.txt找到相關描述。
D. mem mem=xxM 指定內存的大小,不是必須的 E. ramdisk_size ramdisk=xxxxx 不推薦 ramdisk_size=xxxxx 推薦 上面這兩個都可以告訴ramdisk 驅動,創建的ramdisk的size,默認情況下是4m(s390默認8M),你可以查看Documentation/ramdisk.txt找到相關的描述,不過ramdisk=xxxxx在新版的內核都已經沒有提了,不推薦使用。 F. initrd, noinitrd 當你沒有使用ramdisk啟動系統的時候,你需要使用noinitrd這個參數,但是如果使用了的話,就需要指定initrd=r_addr,size, r_addr表示initrd在內存中的位置,size表示initrd的大小。 G. init init指定的是內核啟起來后,進入系統中運行的第一個腳本,一般init=/linuxrc, 或者init=/etc/preinit,preinit的內容一般是創建console,null設備節點,運行init程序,掛載一些文件系統等等操作。請注意,很多初學者以為init=/linuxrc是固定寫法,其實不然,/linuxrc指的是/目錄下面的linuxrc腳本,一般是一個連接罷了。 H. ip 指定系統啟動之后網卡的ip地址,如果你使用基于nfs的文件系統,那么必須要有這個參數,其他的情況下就看你自己的喜好了。設置ip有兩種方法: ip = ip addr ip=ip addr:server ip addr:gateway:netmask::which netcard:off 這兩種方法可以用,不過很明顯第二種要詳細很多,請注意第二種中which netcard 是指開發板上的網卡,而不是主機上的網卡。 說完常見的幾種bootargs,那么我們來討論平常我經常使用的幾種組合: 1). 假設文件系統是ramdisk,且直接就在內存中,bootargs的設置應該如下: setenv bootargs ‘initrd=0x32000000,0xa00000 root=/dev/ram0 console=ttySAC0 mem=64M init=/linuxrc’ 2). 假設文件系統是ramdisk,且在flash中,bootargs的設置應該如下: setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 root=/dev/ram rw init=/linuxrc’ 注意這種情況下你應該要在bootm命令中指定ramdisk在flash中的地址,如bootm kernel_addr ramdisk_addr (fdt_addr) 3). 假設文件系統是jffs2類型的,且在flash中,bootargs的設置應該如下 setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 noinitrd root=/dev/mtdblock2 rw rootfstype=jffs2 init=/linuxrc’ 4). 假設文件系統是基于nfs的,bootargs的設置應該如下 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’RFID管理系統集成商 RFID中間件 條碼系統中間層 物聯網軟件集成