第四課:u-boot對裝置樹的支援
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第01節_傳遞dtb給核心
先把裝置樹檔案讀到記憶體，在啟動核心時把裝置樹的地址寫到r2暫存器中
a. u-boot中核心啟動命令:
bootm <uImage_addr> // 無裝置樹,bootm 0x30007FC0
bootm <uImage_addr> <initrd_addr> <dtb_addr> // 有裝置樹
比如 :
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel; // 讀核心uImage到記憶體0x30007FC0
nand read.jffs2 32000000 device_tree; // 讀dtb到記憶體32000000
bootm 0x30007FC0 - 0x32000000 // 啟動, 沒有initrd時對應引數寫為"-"
b. bootm命令怎麼把dtb_addr寫入r2暫存器傳給核心?
在百度搜索ARM程式呼叫規則(ATPCS)
寫一個c函式
c_function(p0, p1, p2) // p0 => r0, p1 => r1, p2 => r2（3個引數分別儲存到相應的暫存器）
定義函式指標 the_kernel, 指向核心的啟動地址,然後執行: the_kernel(0, machine_id, 0x32000000);
armlinux.c中
/* 100ask for device tree, no initrd image used */
if (argc == 4) {
//第三個引數0x32000000就是裝置樹地址 c. dtb_addr 可以隨便選嗎?
c.1 不要破壞u-boot本身
c.2 不要擋核心的路: 核心本身的空間不能佔用, 核心要用到的記憶體區域也不能佔用
核心啟動時一般會在它所處位置的下邊放置頁表, 這塊空間(一般是0x4000即16K位元組)不能被佔用
JZ2440記憶體使用情況:
------------------------------
0x33f80000 ->| u-boot | 分析lds連結檔案
------------------------------
| u-boot所使用的記憶體(棧等)|
------------------------------
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| 空閒區域 |
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0x30008000 ->| zImage |
------------------------------ uImage = 64位元組的頭部+zImage
0x30007FC0 ->| uImage頭部 |
------------------------------
0x30004000 ->| 核心建立的頁表 | head.S
------------------------------
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-----> ------------------------------
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--- (記憶體基址 0x30000000)
我如何知道核心放在 0x30008000
在核心目錄下執行 mkimage -l arch/arm/boot/uImage
裡面顯示核心的load address = 0x30008000 最終執行也在0x30008000位置
命令示例:
a. 可以啟動:
nand read.jffs2 30000000 device_tree
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel
bootm 0x30007FC0 - 30000000
b. 不可以啟動: 核心啟動時會使用0x30004000的記憶體來存放頁表，dtb會被破壞
nand read.jffs2 30004000 device_tree
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel
bootm 0x30007FC0 - 30004000
第02節_dtb的修改原理
如果修改裝置樹中的led裝置引腳，有兩種辦法
- 修改dts檔案，重新編譯得到dtb並上傳燒寫
- 使用uboot提供的一些命令來修改dtb檔案，修改後再把它儲存到板子上，以後就使用這個修改後的dtb檔案
移動值，也就是通過memmove處理
memmove(dst,src,len)
拷貝值
memcpy(dst,src,len)
例子1. 修改屬性的值,
假設 老值: len
新值: newlen (假設newlen > len)
- a. 把原屬性val所佔空間從len位元組擴充套件為newlen位元組:
把老值之後的所有內容向後移動(newlen - len)位元組 - b. 把新值寫入val所佔的newlen位元組空間
- c. 修改dtb頭部資訊中structure block的長度: size_dt_struct
- d. 修改dtb頭部資訊中string block的偏移值: off_dt_strings
- e. 修改dtb頭部資訊中的總長度: totalsize
擴充 string block
並且修改dtb頭部資訊中string block的長度: size_dt_strings
修改dtb頭部資訊中的總長度: totalsize
例子2. 新增一個全新的屬性
a. 如果在string block中沒有這個屬性的名字,
就在string block尾部新增一個新字串: 屬性的名
並且修改dtb頭部資訊中string block的長度: size_dt_strings
修改dtb頭部資訊中的總長度: totalsize
b. 找到屬性所在節點, 在節點尾部擴充套件一塊空間, 內容及長度為:
TAG // 4位元組, 對應0x00000003
len // 4位元組, 表示屬性的val的長度
nameoff // 4位元組, 表示屬性名的offset
val // len位元組, 用來存放val
c. 修改dtb頭部資訊中structure block的長度: size_dt_struct
d. 修改dtb頭部資訊中string block的偏移值: off_dt_strings
e. 修改dtb頭部資訊中的總長度: totalsize
我們需要在 0000,0001與 0000,0002之間加入屬性，我需要把0002後面這段空間移動若干位元組
加入屬性需要移動若干位元組，
可以從u-boot官網原始碼下載一個比較新的u-boot, ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/ 檢視它的cmd/fdt.c，裡面構造了fdt的命令
fdt命令呼叫過程:
fdt set
- 根據path找到節點
- 根據val確定新值長度newlen, 並把val轉換為位元組流
- fdt_setprop
3.1 fdt_setprop_placeholder // 為新值在DTB中騰出位置
fdt_get_property_w // 得到老值的長度 oldlen
fdt_splice_struct_ // 騰空間
fdt_splice_ // 使用memmove移動DTB資料, 移動(newlen-oldlen)
fdt_set_size_dt_struct // 修改DTB頭部, size_dt_struct
fdt_set_off_dt_strings // 修改DTB頭部, off_dt_strings
3.2 memcpy(prop_data, val, len); // 在DTB中存入新值
第03節_dtb的修改命令fdt移植
我們仍然使用u-boot 1.1.6, 因為在這個版本上我們實現了很多功能: usb下載,選單操作,網絡卡永遠使能等, 不忍丟棄。
現在比較新的uboot，已經自帶fdc命令，我們使用老版本需要在裡面新增fdc命令, 這個命令可以用來檢視、修改dtb。
從u-boot官網下載最新的原始碼, 把裡面的 cmd/fdt.c移植過來.
u-boot官網原始碼:
ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/
如果不想看本節的移植過程，可以直接使用補丁檔案打補丁，得到移植後的uboot。
最終的補丁存放在如下目錄: doc_and_sources_for_device_tree\source_and_images\u-boot\u-boot-1.1.6_device_tree_for_jz2440_add_fdt_20181022.patch
補丁使用方法
1.設定交叉編譯工具鏈
export PATH=PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/work/system/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin
2.解壓1.1.6版本的uboot
tar xjf u-boot-1.1.6.tar.bz2 // 解壓
3.進入解壓的uboot
cd u-boot-1.1.6
4.打補丁
patch -p1 < ../u-boot-1.1.6_device_tree_for_jz2440_add_fdt_20181022.patch // 打補丁
5.重新配置，編譯uboot
make 100ask24x0_config // 配置
make // 編譯, 可以得到u-boot.bin
移植fdt
a.1 先把程式碼移過去, 修改Makefile來編譯
u-boot-2018.11-rc2\lib\libfdt主要用這個目錄，它裡面的大部分檔案是直接包含scripts\dtc\libfdt中的同名檔案,只有2個檔案是自己的版本，即fdt_region.c和fdt_ro.c。
把新u-boot中cmd/fdt.c重新命名為cmd_fdt.c , 和 lib/libfdt/*一起復制到老u-boot的common/fdt目錄；
修改老u-boot中u-boot/Makefile，新增一行:LIBS += common/fdt/libfdt.a；
修改老u-boot中u-boot/common/fdt/Makefile， 仿照drivers/nand/Makefile來修改；
a.2 根據編譯的錯誤資訊修改原始碼
移植時常見問題:
i. No such file or directory:
#include "xxx.h" // 是在當前目錄下查詢xxx.h
#include <xxx.h> // 是在指定目錄下查詢xxx.h
這裡的指定目錄，在編譯檔案時可以用"-I"選項指定標頭檔案目錄，比如: arm-linux-gcc -I
include目錄。
- 解決方法:
確定標頭檔案在哪, 把它移到include目錄或是原始碼的當前目錄。
ii. xxx undeclared :
巨集, 變數, 函式未宣告/未定義
- 解決方法:
對於巨集, 去定義它;
對於變數, 去定義它或是宣告為外部變數;
對於函式, 去實現它或是宣告為外部函式;
iii. 上述2個錯誤是編譯時出現*
當一切都沒問題時, 最後就是連結程式, 這時常出現: undefined reference to `xxx’
這表示程式碼裡用到了xxx函式, 但是這個函式沒有實現
- 解決方法:
去實現它, 或是找到它所在檔案, 把這檔案加入工程
fdt命令使用示例
nand read.jffs2 32000000 device_tree // 從flash讀出dtb檔案到記憶體(0x32000000)
fdt addr 32000000 // 告訴fdt, dtb檔案在哪
fdt print /led pin // 列印/led節點的pin屬性
fdt get value XXX /led pin // 讀取/led節點的pin屬性, 並且賦給環境變數XXX
print XXX // 列印環境變數XXX的值
fdt set /led pin <0x00050005> // 設定/led節點的pin屬性
fdt print /led pin // 列印/led節點的pin屬性
nand erase device_tree // 擦除flash分割槽
nand write.jffs2 32000000 device_tree // 把修改後的dtb檔案寫入flash分割槽
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