Linux U-Boot开发指南

Linux U-Boot 开发指南

1 前言

1.1 编写目的

介绍 U-Boot 的编译打包、基本配置、常用命令的使用、基本调试方法等, 为 U-BOOT 的移植及应用开发提供了基础。

1.2 适用范围

本文档适用于 brandy2.0, 即 U-Boot-2018 平台。

1.3 相关人员

U-Boot 开发/维护人员，内核开发人员。

2 LICHEE 类宏关键字解释

请到 longan 目录下的.buildconfig 查看目前使用了以下 LICHEE 类宏。

LICHEE_IC ——> IC名

LICHEE_CHIP ——> 平台名

LICHEE_BOARD ——> 板级名

LICHEE_ARCH ——> 所属架构

LICHEE_BOARD_CONFIG_DIR ——> 板级目录

LICHEE_BRANDY_OUT_DIR ——> bin文件所在目录

LICHEE_PLAT_OUT ——> 平台临时bin所在目录

LICHEE_CHIP_CONFIG_DIR ——> IC目录

3 编译方法介绍

3.1 准备编译工具链

准备编译工具链接执行步骤如下：

1）cd longan/brandy/brandy-2.0/

2）./build.sh -t

3.2 快速编译 boot0 及 U-Boot

在longan/brandy/brandy-2.0/目录下，执行 ./build.sh -p 平台名称，可以快速完成整个 boot 编译动作。这个平台名称是指，LICHEE_CHIP。

./build.sh -p {LICHEE_CHIP} //快速编译spl/U-Boot

./build.sh -o spl-pub -p {LICHEE_CHIP} //快速编译spl-pub

./build.sh -o uboot -p {LICHEE_CHIP} //快速编译U-Boot

3.3 编译 U-Boot

cd longan/brandy/brandy-2.0/u-boot-2018/进入 u-boot-2018 目录。以{LICHEE_CHIP}为例，依次执行如下操作即可。

1）make {LICHEE_CHIP}_defconfig

2）make -j

3.4 编译 boot0/fes/sboot

cd longan/brandy/brandy-2.0/spl-pub进入spl-pub目录，需设置平台和要编译的模块参数。以{LICHEE_CHIP}为例，编译 nand/emmc 的方法如下：

编译boot0

make distclean

make p={LICHEE_CHIP} m=nand

make boot0

​

make distclean

make p={LICHEE_CHIP} m=emmc

make boot0

编译fes

make distclean

make p={LICHEE_CHIP} m=fes

make fes

编译sboot

make distclean

make p={LICHEE_CHIP} m=sboot

make sboot

4 U-Boot 功能及其配置方法/文件介绍

4.1 U-Boot 功能介绍

在嵌入式操作系统中，BootLoader/U-Boot 是在操作系统内核运行之前运行。可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。在 sunxi 平台中，除了必须的引导系统启动功能外，BOOT 系统还提供烧写、升级等其它功能。

U-Boot 主要功能可以分为以下几类

引导内核

能从存储介质（nand/mmc/spinor）上加载内核镜像到 DRAM 指定位置并运行。

量产 & 升级

包括卡量产，USB 量产，私有数据烧录，固件升级

开机提示信息

开机能显示启动 logo 图片（BMP 格式)

Fastboot 功能

实现 fastboot 的标准命令，能使用 fastboot 刷机

4.2 U-Boot 功能配置方法介绍

U-Boot 中的各项功能可以通过 defconfig 或配置菜单 menuconfig 进行开启或关闭, 具体配置

方法如下:

4.2.1 通过 defconfig 方式配置

vim /longan/brandy/brandy-2.0/u-boot-2018/configs/{LICHEE_CHIP}_defconfig

开{LICHEE_CHIP}defconfig或{LICHEE_CHIP}nor_defconfig后，在相应的宏定义前去掉或添加"#"即可将相应功能开启或关闭。如下图，只要将CONFIG_SUNXI_NAND前的#去掉即可支持 NAND 相关功能，其他宏定义的开启关闭也类似。修改后需要运行make xxx_defconfig使修改后的配置生效。

图 4-1: defconfig 配置图

4.2.2 通过 menuconfig 方式配置

通过 menuconfig 方式配置的方法步骤如下：

cd brandy/brandy-2.0/u-boot-2018/

执行make menuconfig命令，会弹出 menuconfig 配置菜单窗口，如下图所示。此时即可对各模块功能进行配置，配置方法 menuconfig 配置菜单窗口中有说明。

修改后配置已经生效，直接 make 即可生成对应 bin。如果重新运行make xxx_defconfig，通过menuconfig 方式修改的配置会在运行make xxx_defconfig后被xxx_defconfig中的配置覆盖。

图 4-2: menuconfig 配置菜单图

4.3 U-Boot 配置参数文件介绍

U-Boot 自 linux-5.4 以后不再使用 sysconfig 和内核 dts 作为配置文件，而是使用 U-Boot 自带的 dts 来配置参数。kernel-dts 与 U-Boot-dts 完全独立。

4.3.1 U-Boot-dts 路径

U-Boot-dts 路径为：vim longan/brandy/brandy-2.0/u-boot-2018/arch/arm/dts

4.3.2 U-Boot-dts，defconfig 配置

配置项	配置项含义
CONFIG_OF_SEPARATE	构建 U-Boot 设备树成为 U-Boot 的一部分
CONFIG_OF_BOARD	关闭使用外部 dts
CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE	选择构建的 dts 文件文件名
CONFIG_SUNXI_NECESSARY_REPLACE_FDT	开启选项, 实现内部 dts 换成外部 dts

配置项	选项
CONFIG_OF_SEPARATE	y
CONFIG_OF_BOARD	n
CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE	“{LICHEE_CHIP}-soc-system”
CONFIG_SUNXI_NECESSARY_REPLACE_FDT	y

4.3.3 U-Boot-dts 注意事项

4.3.3.1 编译注意事项

1.dts 分为板级 dts，和系统 dts。

   系统 dts 由 CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE 决定，可以在 $(CONFIG_SYS_CONFIG_NAME)_defconfig找到该宏的定义。

   系统 dts 最终会 include 板级 dts，文件路径 {LICHEE_BOARD_CONFIG_DIR}，文件名:uboot-board.dts。

我们可以通过编译时的打印判断启动的 dts

OBJCOPY examples/standalone/hello_world.srec

OBJCOPY examples/standalone/hello_world.bin

LD u-boot

OBJCOPY u-boot.srec

OBJCOPY u-boot-nodtb.bin

‘{LICHEE_BOARD_CONFIG_DIR}/uboot-board.dts’ -> ‘~/longan/brandy/brandy-2.0/u-boot-2018/

arch/{LICHEE_ARCH}/dts/.board-uboot.dts’

DTC arch/{LICHEE_ARCH}/dts/{LICHEE_CHIP}-soc-system.dtb

SYM u-boot.sym

SHIPPED dts/dt.dtb

FDTGREP dts/dt-spl.dtb

COPY u-boot.dtb

CAT u-boot-dtb.bin

COPY u-boot.bin

‘u-boot.bin’ -> ‘{LICHEE_CHIP}.bin’ ‘u-boot-g{LICHEE_CHIP}.bin’ -> ‘{LICHEE_BRANDY_OUT_DIR}/bin/u-boot-g{LICHEE_CHIP}.bin’ ‘u-boot-g{LICHEE_CHIP}.bin’ -> ‘{LICHEE_PLAT_OUT}/u-boot-g{LICHEE_CHIP}.bin’

CFGCHK u-boot.cfg

4.3.3.2 语法注意事项

当系统 dts 与板级 dts 存在同路径下同名节点时，板级 dts 将会覆盖系统 dts。

4.3.3.3 运行时注意事项

为了在启动内核前更新参数到内核 dts 和可以在 U-Boot 控制台查看修改 dts。按阶段划分可以分为使用内部 dts 阶段和使用内核 dts 阶段，如下图所示。

图 4-3: dts 变化图

可以通过命令set_working_fdt来切换当前生效的 fdt。

[04.562]update bootcmd [04.576]change working_fdt 0x7bebee58 to 0x7be8ee58 [04.587]update dts Hit any key to stop autoboot: 0 => set set_working_fdt setenv setexpr => set_working_fdt 0x7bebee58 change working_fdt 0x7be8ee58 to 0x7bebee58 =>

5 U-Boot 常用命令介绍

5.1 env 命令说明

通过env命令可以对{LICHEE_CHIP_CONFIG_DIR}/configs/default/env.cfg中的环境变量进行查看及更改。在小机启动过程中按任意键进入 U-Boot shell 命令状态，输入命令"env"即可查看命令帮助信息。

具体示例如下：

输入命令"env print"，可查看当前所有的环境变量信息，如下：

=> pri ab_partition_list=bootloader,env,boot,vendor_boot,dtbo,vbmeta,vbmeta_system,vbmeta_vendor android_trust_chain=true boot_fastboot=fastboot boot_normal=sunxi_flash read 45000000 boot;bootm 45000000 boot_recovery=sunxi_flash read 45000000 recovery;bootm 45000000 bootcmd=run setargs_mmc boot_normal bootdelay=0 bootreason=charger bt_mac=20:A1:11:12:13:44 cma=8M console=ttyAS0,115200 earlyprintk=sunxi-uart,0x05000000 fdtcontroladdr=7bed0e60 fileaddr=40000000 filesize=15cf6 force_normal_boot=1 init=/init initcall_debug=0 keybox_list=widevine,ec_key,ec_cert1,ec_cert2,ec_cert3,rsa_key,rsa_cert1,rsa_cert2,rsa_cert3 loglevel=8 mac=10:14:15:15:9A:CA mmc_root=/dev/mmcblk0p4 nand_root=/dev/nand0p4 partitions=bootloader_a@mmcblk0p1:bootloader_b@mmcblk0p2:env_a@mmcblk0p3:env_b@mmcblk0p4: boot_a@mmcblk0p5:boot_b@mmcblk0p6:vendor_boot_a@mmcblk0p7:vendor_boot_b@mmcblk0p8: super@mmcblk0p9:misc@mmcblk0p10:vbmeta_a@mmcblk0p11:vbmeta_b@mmcblk0p12: vbmeta_system_a@mmcblk0p13:vbmeta_system_b@mmcblk0p14:vbmeta_vendor_a@mmcblk0p15: vbmeta_vendor_b@mmcblk0p16:frp@mmcblk0p17:empty@mmcblk0p18:metadata@mmcblk0p19: private@mmcblk0p20:dtbo_a@mmcblk0p21:dtbo_b@mmcblk0p22:media_data@mmcblk0p23: UDISK@mmcblk0p24 rotpk_status=0 setargs_mmc=setenv bootargs earlyprintk=${earlyprintk} clk_ignore_unused initcall_debug=${ initcall_debug} console=${console} loglevel=${loglevel} root=${mmc_root} init=${init} cma=${cma} snum=${snum} mac_addr=${mac} wifi_mac=${wifi_mac} bt_mac=${bt_mac} specialstr=${specialstr} gpt=1 androidboot.force_normal_boot=${force_normal_boot} androidboot.slot_suffix=${slot_suffix} setargs_nand=setenv bootargs earlyprintk=${earlyprintk} clk_ignore_unused initcall_debug=${ initcall_debug} console=${console} loglevel=${loglevel} root=${nand_root} init=${init} cma=${cma} snum=${snum} mac_addr=${mac} wifi_mac=${wifi_mac} bt_mac=${bt_mac} specialstr=${specialstr} gpt=1 androidboot.force_normal_boot=${force_normal_boot} androidboot.slot_suffix=${slot_suffix} slot_suffix=_a snum=A100B3N041 wifi_mac=10:A1:11:12:13:44 Environment size: 2078/131068 bytes =>

输入命令"env set bootdelay 3"，可更改环境变量bootdelay（即 boot 启动时 log 中的倒计时延迟时间）值的大小。

输入命令"env save"，即可将上述更改进行保存，保存后重新上电，或输入命令"reset"，即可看到上述更改bootdelay的延时时间被更改生效。

其他env命令请查看env帮助信息。

5.2 sunxi_flash read 命令说明

5.2.1 使用方法

用以下命令将 flash 指定地址中数据读到 DRAM 的指定地址处：

sunxi_flash read dram_addr flash_addr

5.2.2 使用示例

sunxi_flash read 0x45000000 env—将env分区数据读到DRAM的0x45000000地址处 sunxi_flash read 45000000 boot;bootm 45000000—将flash中boot分区数据读到DRAM的0x45000000地 址,并 从0x45000000处启动。

5.3 fastboot 命令说明

fastboot 是 Android 平台上一个通用的刷机工具，也是一个很好的开发调试工具，以下介绍 fastboot 的基本使用方法。

5.3.1 使用前提

fastboot PC 端工具可以从 Google Android SDK(Android-sdk-windows/tools) 中获得，也可以在 Android 源代码编译过后的生成文件获得 (out/host/linux-x86/bin)。

在 Linux 系统中，使用 fastboot 不需要安装驱动。但在 Windows 系统中，使用 fastboot 前需安装 fastboot 相关驱动。adb 的驱动在 fastboot 模式下也可以安装成功，但是无法使用，请使用我们提供的驱动，并手动安装。

5.3.2 使用步骤

小机上电启动，按任意键进入 U-Boot 命令状态；

串口端输入"fastboot"命令；

打开 PC 端 fastboot 工具，并输入"fastboot devices"命令，看是否有 fastboot 设备显示；

在正确获取 fastboot 设备的前提下，输入命令"fastboot flash env /path/to/env.fex"，将env.fex写到env分区（/path/to/目录下的env.fex中bootdelay值应该与 flash 中原有env中bootdelay值不同，这样可根据bootdelay值不同来确定 fastboot 烧写是否成功）, 同下载env.fex分区一样, 输入命令“fastboot flash boot /path/to/boot.img”将内核下载到内存中；

输入"fastboot reboot"命令重启，查看启动倒计时即bootdelay的值是否改变；

5.3.3 fastboot 基本命令使用示例

fastboot 几个基本命令示例如下:

fastboot devices ：显示 fastboot 的设备。

fastboot erase ：擦除分区，例如fastboot erase boot，擦除boot分区。

fastboot flash：旧分区（待写分区），例如fastboot flash boot/path/to/boot.img，将boot.img写到boot分区。

注意事项:

fastboot 中使用的分区和sys_partition.fex中分区一致，具体的分区信息可以从小机上电启动进入 U-Boot shell 命令状态，输入命令"part list sunxi_flash 0"中获取，分区信息如下：

=> part list sunxi_flash 0 Partition Map for UNKNOWN device 0 -- Partition Type: EFI Part Start LBA End LBA Name Attributes Type GUID Partition GUID 1 0x00008000 0x00017fff "bootloader" attrs: 0x8000000000000000 type: ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7 guid: a0085546-4166-744a-a353-fca9272b8e45 2 0x00018000 0x0001ffff "env" attrs: 0x8000000000000000 type: ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7 guid: a0085546-4166-744a-a353-fca9272b8e46 3 0x00020000 0x0002ffff "boot" attrs: 0x8000000000000000 type: ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7 guid: a0085546-4166-744a-a353-fca9272b8e47 4 0x00030000 0x0032ffff "super" attrs: 0x8000000000000000 type: ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7 guid: a0085546-4166-744a-a353-fca9272b8e48 5 0x00330000 0x00337fff "misc" attrs: 0x8000000000000000 type: ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7 guid: a0085546-4166-744a-a353-fca9272b8e49 6 0x00338000 0x00347fff "recovery" attrs: 0x8000000000000000 type: ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7 guid: a0085546-4166-744a-a353-fca9272b8e4a

5.4 fat 命令说明

fat命令可以对 FAT 文件系统的相关存储设备进行查询及文件读写操作，在打包固件的时候, 我们会制作启动资源分区镜像, 把指定的目录下的文件按照文件系统的格式排布，文件中包括了原来目录中的所有文件，并完全按照目录结构排列。当把这个镜像文件烧写到存储设备上的某一个分区的时候，可以看到这个分区和原有目录的内容一样。使用fat可以方便地以文件和目录的方式对小机 flash 进行数据访问，如显示 logo。这些指令基本上要和 U 盘或者 SD 卡同时使用，主要用于读取这些移动存储器上的 FAT 分区。其相关操作命令如下：

fatls : 列出相应设备目录上的所有文件，示例如下图：

图 5-1: fatls 命令执行示例图

说明

补充说明，fatls mmc 2:2 中的第一个 2 表示的是 emmc 设备，2 表示其分区号，其说明如下图：

图 5-2: fatls 命令参数说明图

fatinfo: 打印出相应设备目录的文件系统信息，示例如下图：

图 5-3: fatinfo 命令执行示例图

fatload: 从 FAT 文件系统中读取二进制文件到 RAM 存储中，示例如下：

sunxi#usb start (Re)start USB... USB0: start sunxi ehci1... config usb pin success config usb clk ok sunxi ehci1 init ok... USB EHCI 1.00 scanning bus 0 for devices... 3 USB Device(s) found scanning usb for storage devices... 1 Storage Device(s) found sunxi#fatls usb 0:1 / 16024600 sandisksecureaccessv3_win.exe sandisk secureaccess/ lost.dir/ Android/ test/ video test/ amapauto/ 0 vid_20161017_160818.ts phoenixsuit/ system volume information/ 0 vid_20161017_160919.ts video/ 156672 wifi pro_com su.exe 495 sys.ini 1035 pr_80211g_all.ini config/ 158208 wifi pro_new.exe 158208 wifi pro.exe 0 vid_20161017_164822.ts 0 vid_20161017_164906.ts sunxi-tvd/ 71149 sys_config.fex vga/ 397836884 system.img 14180352 boot.img 13 file(s), 13 dir(s) sunxi#fatload usb 0:1 0x42000000 boot.img reading boot.img 14180352 bytes read in 1149 ms (11.8 MiB/s) sunxi#mmc dev 2 mmc2(part 0) is current device sunxi#mmc write 0x42000000 0x15000 5000 MMC write: dev # 2, block # 86016, count 20480 ... 20480 blocks written: OK

说明：以上操作即将 U 盘的boot.img写到对应的 mmc 分区地址处。

fatwrite: 从内存中将对应的文件写到设备文件系统中。

5.5 md 命令说明

md命令可以对指定内存的数据进行查看，方便了解内存的数据情况及调试工作。其使用方法如下：

md 0xF0000000： 即用md命令查看内存DRAM 0xF0000000处内容

5.6 FDT 命令说明

FDT：flattened device tree 的缩写在 U-Boot 控制台停下后，输入fdt，可以查看fdt命令帮助。

sunxi#fdt fdt - flattened device tree utility commands Usage: fdt addr [-c] [] - Set the [control] fdt location to fdt move - Copy the fdt to and make it active fdt resize - Resize fdt to size + padding to 4k addr fdt print [] - Recursive print starting at fdt list [] - Print one level starting at fdt get value - Get and store in fdt get name - Get name of node and store in fdt get addr - Get start address of and store in fdt get size [] - Get size of [] or num nodes and store in fdt set [] - Set [to ] fdt mknode - Create a new node after fdt rm [] - Delete the node or fdt header fdt bootcpu - Set boot cpuid fdt memory - Add/Update memory node fdt rsvmem print - Show current mem reserves fdt rsvmem add - Add a mem reserve fdt rsvmem delete - Delete a mem reserves fdt chosen [] - Add/update the /chosen branch in the tree / - initrd start/end addr NOTE: Dereference aliases by omiting the leading '/', e.g. fdt print ethernet0。 sunxi#

说明

其中常用的命令就是fdt list 和 fdt set,fdt list 用来查询节点配置,fdt set 用来修改节点配置。

5.6.1 查询配置

首先确定要查询的字段在 device tree 的路径，如果不知道路径，则需要用fdt命令按以下步骤进

行查询。1. 在根目录下查找。

sunxi#fdt list / / { model = "{LICHEE_CHIP}"; compatible = "arm,{LICHEE_CHIP}", "arm,{LICHEE_CHIP}"; interrupt-parent = <0x00000001>; #address-cells = <0x00000002>; #size-cells = <0x00000002>; ...................... cpuscfg { }; ion { }; dram { }; memory@40000000 { }; interrupt-controller@1c81000 { }; sunxi-chipid@1c14200 { }; timer { }; pmu { }; dvfs_table { }; dramfreq { }; gpu@0x01c40000 { }; wlan { }; bt { }; btlpm { }; };

如果找到需要的配置，比如wlan的配置，运行如下命令即可。

sunxi#fdt list /wlan //注意路径中的 / wlan { compatible = "allwinner,sunxi-wlan"; clocks = <0x00000096>; wlan_power = "vcc-wifi"; wlan_io_regulator = "vcc-wifi-io"; wlan_busnum = <0x00000001>; status = "okay"; device_type = "wlan"; wlan_regon = <0x00000077 0x0000000b 0x00000002 0x00000001 0xffffffff 0xffffffff 0    x00000000>; wlan_hostwake = <0x00000077 0x0000000b 0x00000003 0x00000006 0xffffffff 0xffffffff    0x00000000>; };

在 soc目录下找。如果在第一步中没有发现要找的配置，比如nand0的配置，则该配置可能在soc目录下。

sunxi#fdt list /soc soc@01c00000 { compatible = "simple-bus"; #address-cells = <0x00000002>; #size-cells = <0x00000002>; ranges; device_type = "soc"; ...................... hdmi@01ee0000 { }; tr@01000000 { }; pwm@01c21400 { }; nand0@01c03000 { }; thermal_sensor { }; cpu_budget_cool { }; ....................... };

然后用如下命令显示即可:

sunxi#fdt list /soc/nand0 nand0@01c03000 { compatible = "allwinner,sun50i-nand"; device_type = "nand0"; reg = <0x00000000 0x01c03000 0x00000000 0x00001000>; interrupts = <0x00000000 0x00000046 0x00000004>; clocks = <0x00000004 0x0000007e>; pinctrl-names = "default", "sleep"; pinctrl-1 = <0x00000081>; nand0_regulator1 = "vcc-nand"; nand0_regulator2 = "none"; nand0_cache_level = <0x55aaaa55>; nand0_flush_cache_num = <0x55aaaa55>; nand0_capacity_level = <0x55aaaa55>; nand0_id_number_ctl = <0x55aaaa55>; nand0_print_level = <0x55aaaa55>; nand0_p0 = <0x55aaaa55>; nand0_p1 = <0x55aaaa55>; nand0_p2 = <0x55aaaa55>; nand0_p3 = <0x55aaaa55>; status = "disabled"; nand0_support_2ch = <0x00000000>; pinctrl-0 = <0x000000a9 0x000000aa>; };

使用路径别名查找。别名是 device tree 中完整路径的一个简写，有一个专门的节点 ( /aliases) 来表示别名的相关信息，用如下命令可以查看系统中别名的配置情况：

sunxi#fdt list /aliases aliases { serial0 = "/soc@01c00000/uart@01c28000"; .............. mmc0 = "/soc@01c00000/sdmmc@01c0f000"; mmc2 = "/soc@01c00000/sdmmc@01C11000"; nand0 = "/soc@01c00000/nand0@01c03000"; disp = "/soc@01c00000/disp@01000000"; lcd0 = "/soc@01c00000/lcd0@01c0c000"; hdmi = "/soc@01c00000/hdmi@01ee0000"; pwm = "/soc@01c00000/pwm@01c21400"; boot_disp = "/soc@01c00000/boot_disp"; }; sunxi#

由于配置了nand0节点的路径别名，因此可以用如下命令来显示nand0的配置信息。

sunxi#fdt list nand0 nand0@01c03000 { compatible = "allwinner,sun50i-nand"; device_type = "nand0"; reg = <0x00000000 0x01c03000 0x00000000 0x00001000>; .................. pinctrl-names = "default", "sleep"; pinctrl-1 = <0x00000081>; };

注：在fdt的所有命令中，alias 可以用作path参数。

fdt list [] - Print one level starting at fdt set [] - Set [to ]

5.6.2 修改配置

5.6.2.1 修改整数配置

命令格式：fdt set path prop 示例：fdt set /wlan wlan_busnum <0x2>

sunxi#fdt list /wlan wlan { compatible = "allwinner,sunxi-wlan"; clocks = <0x00000096>; wlan_power = "vcc-wifi"; wlan_io_regulator = "vcc-wifi-io"; wlan_busnum = <0x00000001>; status = "disable"; device_type = "wlan"; }; sunxi#fdt set /wlan wlan_busnum <0x2> sunxi#fdt list /wlan wlan { compatible = "allwinner,sunxi-wlan"; clocks = <0x00000096>; wlan_power = "vcc-wifi"; wlan_io_regulator = "vcc-wifi-io"; wlan_busnum = <0x00000002>; //修改后 status = "disable"; device_type = "wlan"; };

注：修改整数时，根据需要也可配置为数组形式，需要用空格来分隔。命令格式：fdt set path prop <0x1 0x2 0x3>

5.6.2.2 修改字符串配置

命令格式：fdt set path prop "xxxxx" 示例：fdt set /wlan status "disable"

sunxi#fdt list /wlan wlan { compatible = "allwinner,sunxi-wlan"; clocks = <0x00000096>; wlan_power = "vcc-wifi"; wlan_io_regulator = "vcc-wifi-io"; wlan_busnum = <0x00000001>; status = "okay"; device_type = "wlan"; }; sunxi#fdt set /wlan status "disable" sunxi#fdt list /wlan wlan { compatible = "allwinner,sunxi-wlan"; clocks = <0x00000096>; wlan_power = "vcc-wifi"; wlan_io_regulator = "vcc-wifi-io"; wlan_busnum = <0x00000001>; status = "disable"; //修改后 device_type = "wlan"; }; sunxi#

注：修改字符串时，根据需要也可配置为数组形式，需要用空格来分隔。命令格式：fdt set path prop "string1" "string2"

5.6.3 GPIO 或者 PIN 配置特殊说明

接口对应的数字编号说明如下：

#define PA 0 #define PB 1 #define PC 2 #define PD 3 #define PE 4 #define PF 5 #define PG 6 #define PH 7 #define PI 8 #define PJ 9 #define PK 10 #define PL 11 #define PM 12 #define PN 13 #define PO 14 #define PP 15 #define default 0xffffffff

Sysconfig 中描述 gpio 的形式如下：Port:端口+组内序号<功能分配><内部电阻状态><驱动能力><输出电平状态>

5.6.3.1 Pin 配置说明

Pinctrl 节点分为 cpux 和 cpus，对应的节点路径如下：Cpux : /soc/pinctrl@01c20800 Cpus:/soc/pinctrl@01f02c00

5.6.3.2 查看 PIN 配置

PIN 配置属性字段说明:

属性字段	含义
allwinner,function	对应于 sysconfig 中的主键名
allwinner,pins	对应于 sysconfig 中每个 gpio 配置中的端口名
allwinner,pname	对应于 sysconfig 中主键下面子键名字
allwinner,muxsel	功能分配
allwinner,pull	内部电阻状态
allwinner,drive	驱动能力
allwinner,data	输出电平状态

说明

其中0xffffffff表示使用默认值。

按以下方法查看cpux的 PIN 配置。

sunxi#fdt list /soc/pinctrl@01c20800/lcd0 lcd0@0 { linux,phandle = <0x000000ab>; phandle = <0x000000ab>; allwinner,pins = "PD12", "PD13", "PD14", "PD15", "PD16", "PD17", "PD18", "PD19", "PD20", "PD21"; allwinner,function = "lcd0"; allwinner,pname = "lcdd0", "lcdd1", "lcdd2", "lcdd3", "lcdd4", "lcdd5", "lcdd6", "lcdd7", "lcdd8", "lcdd9"; allwinner,muxsel = <0x00000003>; allwinner,pull = <0x00000000>; allwinner,drive = <0xffffffff>; allwinner,data = <0xffffffff>; }; sunxi#

按以下方法查看cpus的 PIN 配置。

sunxi# fdt list /soc/pinctrl@01f02c00/s_uart0 s_uart0@0 { linux,phandle = <0x000000b4>; phandle = <0x000000b4>; allwinner,pins = "PL2", "PL3"; allwinner,function = "s_uart0"; allwinner,pname = "s_uart0_tx", "s_uart0_rx"; allwinner,muxsel = <0x00000002>; allwinner,pull = <0xffffffff>; allwinner,drive = <0xffffffff>; allwinner,data = <0xffffffff>; }; sunxi#

5.6.3.3 修改 PIN 配置

使用fdt set命令可以修改 PIN 中相关属性字段

sunxi#fdt set /soc/pinctrl@01c20800/lcd0 allwinner,drive <0x1> sunxi#fdt list /soc/pinctrl@01c20800/lcd0 lcd0@0 { linux,phandle = <0x000000ab>; phandle = <0x000000ab>; allwinner,pins = "PD12", "PD13", "PD14", "PD15", "PD16", "PD17", "PD18", "PD19", "PD20", "PD21"; allwinner,function = "lcd0"; allwinner,pname = "lcdd0", "lcdd1", "lcdd2", "lcdd3", "lcdd4", "lcdd5", "lcdd6", "lcdd7", "lcdd8", "lcdd9"; allwinner,muxsel = <0x00000003>; allwinner,pull = <0x00000000>; allwinner,drive = <0x00000001>; allwinner,data = <0xffffffff>; };

说明

示例中该处修改会影响allwinner,pins表示的所有端口的驱动能力配置，修改allwinner,muxsel, allwinner,pull,allwinner,data的值也会产生类似效果。

5.6.3.4 GPIO 配置说明

Device tree 中 GPIO 对应关系，以 usb 中usb_id_gpio为例

sunxi#fdt list /soc/usbc0 usbc0@0 { test = <0x00000002 0x00000003 0x12345678>; device_type = "usbc0"; compatible = "allwinner,sun50i-otg-manager"; ........ usb_serial_unique = <0x00000000>; usb_serial_number = "20080411"; rndis_wceis = <0x00000001>; status = "okay"; usb_id_gpio = <0x00000030 0x00000007 0x00000009 0x00000000 0x00000001 0xffffffff 0xffffffff>; };

对应于 device tree 中 usb_id_gpio = <0x00000030 0x00000007 0x00000009 0x00000000 0x00000001 0xffffffff 0xffffffff>，解释如下：

属性数值	含义
0x00000030	device tree 内部一个节点相关信息，这里可以略过
0x00000007	端口 PH, 即 #define PH 7
0x00000009	组内序号, 即 PH09
0x00000000	功能分配, 即将 PH09 配为输入
0x00000001	内部电阻状态, 即配为上拉
0xffffffff	驱动能力, 默认值
0xffffffff	输出电平, 默认值

如果需要修改 usb_id_gpio的配置，可按如下方式（示例修改了驱动能力，输出电平两项）：

sunxi#fdt set /soc/usbc0 usb_id_gpio <0x00000030 0x00000007 0x00000009 0x00000000 0x00000001 0x2 0x1> sunxi#fdt list usbc0@0 { test = <0x00000002 0x00000003 0x12345678>; device_type = "usbc0"; compatible = "allwinner,sun50i-otg-manager"; ........ usb_serial_unique = <0x00000000>; usb_serial_number = "20080411"; rndis_wceis = <0x00000001>; status = "okay"; usb_id_gpio = <0x00000030 0x00000007 0x00000009 0x00000000 0x00000001 0x00000002 0x00000001>; //修改ok }; sunxi#

5.7 其他命令说明（boot, reset, efex）

boot : 启动内核

reset: 复位重启系统

efex: 进入烧录状态

说明

注：其他更多 U-Boot 命令介绍，请进入 U-Boot shell 命令状态后输入"help"进行了解。

6 基本调试方法介绍

debug 调试信息介绍如下：

debug_mode

debug_mode 可以控制 Boot0 的打印等级，打开文件{LICHEE_BOARD_CONFIG_DIR}/sys_config.fex，在主键 [platform] 下添加子键"debug_mode = 8"即表示开启所有打印，debug_mode=0 表示关闭启动时 Boot0 的打印 log,未显式配置 debug_mode 时，按 debug_mode=8 处理。目前常用的打印等级有 0（关闭所有打印）、1（只显示关键节点打印）、4（打印错误信息）、8（打印所有 log 信息）。

debug_mode 可以控制 U-Boot 的打印等级，打开文件{LICHEE_BOARD_CONFIG_DIR}/b3/uboot-board.dts，在 platform 节点下添加子键"debug_mode = 8"即表示开启所有打印，debug_mode=0 表示关闭启动时 U-Boot 的打印log, 未显式配置 debug_mode 时，按 debug_mode=8 处理。目前常用的打印等级有 0（关闭所有打印）、1（只显示关键节点打印）、4（打印错误信息）、8（打印所有 log 信息）。

usb_debug 在烧录或启动过程中，若遇到烧录失败或启动失败大致挂死在 usb 相关模块，但又不确定具体位置，这时可以打开usb_debug进行调试，开启usb_debug后有关 usb 相关的运行信息会被较详细打印出来。打开usb_debug的方式：打开usb_base.h文件，将其中的#defineSUNXI_USB_DEBUG宏定义打开，打开后重新编译 U-Boot 并打包烧录即可。

7 进入烧写的方法

开机时按住 fel 键

开机时打开串口按住键盘数字’2’

进入 U-Boot 控制台输入efex

进入 Android 控制台输入 reboot efex

8 常用接口函数

8.1 fdt 相关接口

const void *fdt_getprop(const void *fdt, int nodeoffset, const char *name, int *lenp)

• 作用：检索指定属性的值

• 参数：

• fdt: 工作 flattened device tree

• nodeoffset: 待修改节点的偏移

• name: 待检索的属性名

• lenp: 检索属性值的长度（会被覆盖）或者为 NULL

• 返回：

• 非空（属性值的指针）：成功

• NULL（lenp 为空）：失败

• 失败代码（lenp 非空）：失败

int fdt_set_node_status(void *fdt, int nodeoffset, enum fdt_status status, unsigned int error_code)

• 作用：设置节点状态

• 参数：

• fdt: 工作 flattened device tree

• nodeoffset: 待修改节点的偏移

• status:FDT_STATUS_OKAY, FDT_STATUS_DISABLED, FDT_STATUS_FAIL, FDT_STATUS_FAIL_ERROR_CODE

• error_code:optional, only used if status is FDT_STATUS_FAIL_ERROR_CODE

• 返回：

• 0: 成功

• 非 0: 失败

int fdt_path_offset(const void *fdt, const char *path)

• 作用：通过全路径查找节点的偏移量

• 参数：

• fdt: 工作 fdt

• path: 全路径名称

• 返回：

• >=0(节点的偏移量): 成功

• <0: 失败代码

static inline int fdt_setprop_u32(void *fdt, int nodeoffset, const char *name, uint32_t val)

• 作用：将属性值设置为一个 32 位整型数值，如果属性值不存在，则新建该属性

• 参数：

• fdt: 工作 flattened device tree

• nodeoffset: 待修改节点的偏移

• name: 待修改的属性名

• val:32 位目标值

• 返回：

• 0: 成功

• <0: 失败代码

static inline int fdt_setprop_u64(void *fdt, int nodeoffset, const char *name, uint64_t val)

• 作用：与fdt_setprop_u32类似，将属性值设置为一个 64 位整型数值，如果属性值不存在，则新建该属性

• 参数：

• fdt: 工作 flattened device tree

• nodeoffset: 待修改节点的偏移

• name: 待修改的属性名

• val:64 位目标值

• 返回：

• 0: 成功

• <0: 失败代码

#define fdt_setprop_string(fdt, nodeoffset, name, str) fdt_setprop((fdt), (nodeoffset), (name), (str), strlen(str)+1)

• 作用：将属性值设置为一个字符串，如果属性值不存在，则新建该属性

• 参数：

• fdt: 工作 flattened device tree

• nodeoffset: 待修改节点的偏移

• name: 待修改的属性名

• str: 目标值

• 返回：

• 0: 成功

• <0: 失败代码

注意：在sys_config.fex的配置中，节点的启用状态为 0 或 1。转换到 fdt 中对应的 status 属性为disable或okay。

int save_fdt_to_flash(void *fdt_buf, size_t fdt_size)

• 作用：保存修改到 flash

• 参数：

• fdt_buf: 当前工作 flattened device tree

• fdt_size: 当前工作 flattened device tree 的大小，可以通过fdt_totalsize(fdt_buf )获取

• 返回：

• 0: 成功

• <0: 失败

应用参考

U-Boot 中 fdt 命令行的实现：cmd/fdt.c

8.2 env 相关接口函数

int env_set(const char *varname, const char *varvalue)

• 作用：将环境变量 varname 的值设置为 varvalue，重启失效

• 参数：

• varname: 待设置环境变量的名称

• varvalue: 将指定的环境变量修改为该值

• 返回：

• 0: 成功

• 非 0: 失败

char *env_get(const char *name)

• 作用：获取指定环境变量的值

• 参数：

• name: 变量名称

• 返回：

• NULL: 失败

• 非空（环境变量的值）：成功

int env_save(void)

• 作用：保存环境变量，重启仍保存

• 参数: 无

• 返回：

• 0: 成功

• 非 0: 失败

应用参考

board/sunxi/sunxi_bootargs.c update_bootargs通过 cmdline 向 kernel 提供信息，主要是通过更新bootargs变量实现env_set("bootargs", cmdline)。

8.3 调用 U-Boot 命令行

int run_command_list(const char *cmd, int len, int flag)

• 作用：执行 U-Boot 命令行

• 参数：

• cmd: 命令字符指针

• len: 命令行长度，设置为-1 则自动获取

• flag: 任意，因为 sunxi 中没有用到

• 返回：

• 0: 成功

• 非 0: 失败

应用参考：

common/autoboot.c autoboot_command实现了 U-Boot 的自动启动命令

s = env_get("bootcmd");

run_command_list(s, -1, 0)。

8.4 Flash 的读写

int sunxi_flash_read(uint start_block, uint nblock, void *buffer)

• 作用：将指定起始位置start_block的nblock读取到buffer

• 参数：

• start_block: 起始地址

• nblock:block 个数

• buffer: 内存地址

• 返回：

• 0: 成功

• 非 0: 失败

int sunxi_flash_write(uint start_block, uint nblock, void *buffer)

• 作用：将buffer写入指定起始位置start_block的nblock中

• 参数：

• start_block: 起始地址

• nblock:block 个数

• buffer: 内存地址

• 返回：

• 0: 成功

• 非 0: 失败

int sunxi_sprite_read(uint start_block, uint nblock, void *buffer)

• 作用与sunxi_flash_read相似

int sunxi_sprite_write(uint start_block, uint nblock, void *buffer)

• 作用与sunxi_flash_write相似

应用参考

common/sunxi/board_helper.c sunxi_set_bootcmd_from_mis实现了对 misc 分区的读写操作

8.5 获取分区信息

int sunxi_partition_get_partno_byname(const char *part_name)

• 作用：根据分区名称获取分区号

• 参数：

• part_name: 分区名称

• 返回：

• <0: 失败

• >0（分区号）：成功

int sunxi_partition_get_info_byname(const char *part_name, uint *part_offset, uint *part_size)

• 作用：根据分区名称获取分区的偏移量和大小

• 参数：

• part_name: 分区名称

• part_offset: 分区的偏移量

• part_size: 分区的大小

• 返回：

• 0: 成功

• -1: 失败

uint sunxi_partition_get_offset_byname(const char *part_name)

• 作用：根据分区名称获取偏移量

• 参数：

• part_name: 分区名称

• 返回：

• <=0 : 失败

• >0 : 成功

int sunxi_partition_get_info(const char *part_name, disk_partition_t *info)

• 作用：根据part_name获取分区信息

• 参数：

• part_name: 分区名称

• info: 分区信息

• 返回：

• 非 0: 失败

• 0: 成功

lbaint_t sunxi_partition_get_offset(int part_index)

• 作用：card sprite 模式下获取分区的偏移量

• 参数：

• part_index: 分区号

• 返回：

• >=0（偏移量）：成功

• -1: 失败

应用参考

启动时加载图片：drivers/video/sunxi/logo_display/sunxi_load_bmp.c

8.6 GPIO 相关操作

int fdt_get_one_gpio(const char* node_path, const char* prop_name,user_gpio_set_t* gpio_list)

• 作用：根据路径node_path和 gpio 名称prop_name获取 gpio 配置

• 参数：

• node_path：fdt 路径

• prop_name：gpio 名称

• gpio_list：待获取的 gpio 信息

• 返回：

• 0：成功

• -1：失败

ulong sunxi_gpio_request(user_gpio_set_t *gpio_list, __u32 group_count_max)

• 作用：根据 gpio 配置获取 gpio 操作句柄

• 参数：

• gpio_list：gpio 配置列表，可以由fdt_get_one_gpio获得

• group_count_max: gpio_list中最大的 gpio 配置个数

• 返回：

• 0：失败

• >0（gpio 操作句柄）：成功

__s32 gpio_write_one_pin_value(ulong p_handler, __u32 value_to_gpio, const char *gpio_name)

• 作用：根据 gpio 操作句柄写数据

• 参数：

• p_handler：gpio 操作句柄，可由sunxi_gpio_request获取

• value_to_gpio：待写入数据，0 或 1

• gpio_name：gpio 名称

• 返回：

• EGPIO_SUCCESS：成功

• EGPIO_FAIL：失败

应用参考

操作 led 状态：

ssprite/sprite_led.c user_gpio_set_t gpio_init; fdt_get_one_gpio("/soc/card_boot", "sprite_gpio0", &gpio_init); //获取/soc/card_boot中sprite_gpio0的gpio配置 sprite_led_hd = sunxi_gpio_request(&gpio_init, 1); //获取gpio操作句柄 gpio_write_one_pin_value(sprite_led_hd, sprite_led_status, "sprite_gpio0"); //操作led状态

9 常用资源的初始化阶段

• env ：环境变量初始化后可以访问

• fdt ：在 U-Boot 运行开始即可访问

• malloc ：在重定位后才能访问

审核编辑：汤梓红