Загрузчик U-Boot

Данный документ описывает особенности работы загрузчика U-Boot 2019.01.0.9 для следующих модулей на базе СнК 1892ВМ14Я (далее MCom-02):

  • Салют-ЭЛ24Д1 r1.3;

  • Салют-ЭЛ24Д1 r1.4;

  • Салют-ЭЛ24Д1 r1.5;

  • Салют-ЭЛ24Д1 r1.5 с установленным навигационным радиомодулем RF2Chan v2;

  • Салют-ЭЛ24Д2 r1.1;

  • Салют-ЭЛ24ОМ1 r1.1 с установленным Салют-ЭЛ24ПМ1 r1.1 или Салют-ЭЛ24ПМ1 r1.2;

  • Салют-ЭЛ24ОМ1 r1.2 с установленным Салют-ЭЛ24ПМ1 r1.2, Салют-ЭЛ24ПМ2 r1.0 или Салют-ЭЛ24ПМ2 r1.1.

Назначение и основные особенности загрузчика

Основное назначение загрузчика:

  • начальная инициализация аппаратуры;

  • загрузка Device Tree Blob (DTB) из SPI флеш-памяти или с SD/MMC/USB/NAND-носителя [1];

  • загрузка образа Linux с SD/MMC/USB/NAND-носителя;

  • загрузка образа Linux по TFTP;

  • загрузка baremetal приложений из SPI флеш-памяти или с SD/MMC/USB/NAND-носителя;

Основные особенности загрузчика:

  • поддержка схем загрузки Linux Distro и Legacy;

  • передача параметров запуска Linux;

  • инициализация контроллеров памяти DDR;

  • загрузка и редактирование DTB;

  • поддержка переменных окружения;

  • поддержка монитора U-Boot по терминалу UART;

  • поддержка сторожевого таймера;

  • поддержка программной перезагрузки;

  • поддержка GPIO;

  • поддержка I2C;

  • поддержка USB на встроенном контроллере USBIC в режиме Host/Device [2];

  • поддержка MMC;

  • поддержка SPI флеш-памяти;

  • поддержка NAND флеш-памяти [3];

  • поддержка Ethernet;

  • поддержка файловых систем FAT, ext2, ext4 (только чтение), UBIFS;

  • поддержка заводских настроек;

  • вывод статуса последнего сброса микросхемы.

Загрузчик реализует обходы для следующих ограничений согласно документу «Микросхема интегральная 1892ВМ14Я. Перечень выявленных ограничений»:

  • #867;

  • #971;

  • #972;

  • #1160;

  • #1969;

  • #3346.

Сборка загрузчика

Исходные коды

Исходные коды основаны на U-Boot 2019.01.

Имена файлов и директорий указаны относительно корневой директории исходных кодов загрузчика.

Описание общей структуры исходных кодов доступно в файле README.

Список файлов для поддержки модулей на базе MCom-02:

  • Файлы начальной инициализации:

    • arch/arm/cpu/armv7/mcom/*.c

    • arch/arm/cpu/armv7/mcom/*.S

    • arch/arm/include/asm/arch-mcom/*.h

    • board/elvees/common/*.c

    • board/elvees/salute/*.c

    • board/elvees/salute-pm/*.c

  • Файлы Device Tree Source (DTS):

    • arch/arm/dts/mcom*.dts

    • arch/arm/dts/mcom*.dtsi

  • Файлы конфигурации Kconfig:

    • arch/arm/cpu/armv7/mcom/Kconfig

    • board/elvees/Kconfig

    • board/elvees/salute/Kconfig

    • board/elvees/salute-pm/Kconfig

    • configs/saluted1_defconfig

    • configs/saluted2_defconfig

    • configs/salutepm_defconfig

  • Файлы конфигурации для поддерживаемых модулей:

    • include/configs/mcom.h

Конфигурация

Подробное описание параметров конфигурации загрузчика содержится в файле README.

Дополнительные параметры конфигурации для модулей на базе MCom-02:

  • DDR_CALIBRATION

    Включение режима калибровки памяти DDR.

    Значение по умолчанию: не задано.

  • DDR_CALIBRATION_DDRMC_ID

    Номер контроллера DDR для режима калибровки.

    Значение по умолчанию: 0.

  • HW_WATCHDOG

    Включение аппаратного сторожевого таймера.

    Значение по умолчанию: не задано.

  • BOOT_ELF_FROM_SPI

    Включение загрузки ELF-файла из SPI флеш-памяти.

    Значение по умолчанию: не задано.

Сборка

Результатом сборки исходных кодов загрузчика является образ u-boot.mcom, предназначенный для прошивки SPI флеш-памяти модуля или записи на SD/MMC-карту. Образ доступен в корневой директории загрузчика после завершения сборки.

Для сборки загрузчика на ПЭВМ должно быть установлено следующее программное обеспечение:

  • arm-linux-gnueabi toolchain для кросс-компиляции;

Переменные окружения, влияющие на сборку загрузчика:

  • ARCH — целевая архитектура;

  • CROSS_COMPILE — префикс кросс-компилятора;

  • DEVICE_TREE — имя файла DTS (без расширения) для целевого модуля;

  • PATH — пути для поиска используемых приложений.

Соответствие модулей, конфигураций и имён DTS файлов приведено в таблице Таблица 5.

Таблица 5 Конфигурации и DTS файлы для модулей Салют-ЭЛ24

Модуль

Конфигурация

DTS

Салют-ЭЛ24Д1 r1.3

saluted1_defconfig

mcom02-saluteel24d1-r1.3

Салют-ЭЛ24Д1 r1.4

saluted1_defconfig

mcom02-saluteel24d1-r1.4

Салют-ЭЛ24Д1 r1.5

saluted1_defconfig

mcom02-saluteel24d1-r1.5

Салют-ЭЛ24Д1 r1.5 c RF2Chan

saluted1_defconfig

mcom02-saluteel24d1-r1.5-rf2chan

Салют-ЭЛ24Д2 r1.1

saluted2_defconfig

mcom02-saluteel24d2-r1.1

Салют-ЭЛ24ПМ1 с ОМ1

salutepm_defconfig

mcom02-saluteel24pm1-r1.1-1.2-om1-r1.1-1.2

Салют-ЭЛ24ПМ2 с ОМ1

salutepm_defconfig

mcom02-saluteel24pm2-r1.0-1.1-om1-r1.2

Пример сборки загрузчика для модуля Салют-ЭЛ24Д1 r1.3:

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
export DEVICE_TREE=mcom02-salute-el24d1-r1.3
make saluted1_defconfig
make

Состав образа

Образ загрузчика u-boot.mcom состоит из образа U-Boot, прикрепленного к образу U-Boot SPL. Образ U-Boot включает DTB для настройки устройств и передачи в Linux.

Образы U-Boot SPL и U-Boot имеют формат uImage и создаются приложением tools/mkimage, входящим в состав загрузчика.

Для обхода ограничения #867 в заголовке образа U-Boot SPL значению поля Target Operating System присваивается значение U-Boot.

Для обхода ограничения #3346 размер образа U-Boot SPL выравнивается до ближайшего четного значения.

Схема разбиения образа u-boot.mcom представлена в таблице Таблица 6.

Таблица 6 Схема разбиения образа загрузчика

Область

Смещение (КБ)

Максимальный размер (КБ)

Образ U-Boot SPL

0

56

Переменные окружения [4]

64

64

Образ U-Boot

128

Запуск загрузчика

Обзор загрузки

При включении питания модуля выполняется:

  1. Первичный загрузчик BootROM копирует U-Boot Secondary Program Loader (U-Boot SPL) из SPI флеш-памяти или с SD/MMC-карты во внутреннюю память RAM и передает ему управление. Источник копирования определяется значением регистра BOOT контроллера SMCTR СнК 1892ВМ14Я.

  2. U-Boot SPL копирует основной загрузчик (U-Boot) из SPI флеш-памяти или с SD/MMC-карты в память DDR и передает ему управление. Источник копирования определяется значением регистра BOOT контроллера SMCTR СнК 1892ВМ14Я. Подробнее см Инициализация U-Boot SPL.

  3. U-Boot выполняет:

    1. Чтение заводских настроек в соответствии с документом «Спецификация заводских настроек модулей на базе 1892ВМ14Я». Подробнее см. описание переменных окружения factory_eth_mac и factory_serial.

    2. Выключение контроллера DDR, заданного переменной ddrctl_cid, если значение переменной ddrctl_cmd установлено в disable. По умолчанию выключается контроллер DDR1 для модулей Салют-ЭЛ24Д1 и Салют-ЭЛ24Д2.

    3. Исполнение сценария, заданного переменной окружения bootcmd. Выполнение сценария может быть прервано отсылкой любого символа в терминал UART модуля. В этом случае запускается монитор U-Boot для выполнения команд загрузчика (подробнее см. Команды).

В зависимости от значения переменной окружения bootcmd возможны сценарии работы (подробнее см. Загрузка целевого приложения):

  • загрузка Linux с SDMMC0-носителя (установлен по умолчанию);

  • загрузка Linux с SDMMC1-носителя;

  • загрузка Linux с USB-носителя;

  • загрузка Linux с NAND-носителя;

  • загрузка Linux по TFTP и NFS;

  • загрузка ELF-файла из SPI флеш-памяти.

Для загрузки Linux c SD/MMC/USB/NAND-носителя носитель должен содержать загрузочный раздел, соответствующий требованиям:

  • быть основным (первичным);

  • содержать в корневой директории файл образа Linux (см. bootfile).

Инициализация U-Boot SPL

При инициализации U-Boot SPL выполняется:

  • включение L1-кэша инструкций для CPU0, CPU1 (L1-кэш данных включается для CPU0 в основном загрузчике);

  • минимальная начальная настройка аппаратуры (см. функцию board_init_f() в файле arch/arm/cpu/armv7/mcom/board.c):

    • выключение ядра CPU1 (подробнее см. Передача управления из U-Boot в baremetal-приложение);

    • выключение DDR retention (ограничение #1160);

    • запись адреса функции холодного сброса BootROM в регистр ALWAYS_MISC0;

    • включение сторожевого таймера, если задано конфигурацией;

    • включение отображения загрузочных областей по умолчанию (ограничение #971);

    • включение конфигурации по умолчанию для коммутатора Accelerator Coherency Port (ограничение #972);

    • настройка APLL, CPLL и SPLL;

    • настройка терминала UART0;

    • включение питания модулей памяти DDR0 и DDR1 (для модулей Салют-ЭЛ24ПМ);

    • настройка контроллеров памяти DDR0 и DDR1;

    • настройка контроллеров SDMMC0 и SDMMC1 (включение резистивных подтяжек и т.д.);

  • загрузка U-Boot (см. функцию board_init_r() в файле common/spl/spl.c):

    • загрузка драйвера GPIO;

    • загрузка драйвера SPI для контроллера SPI0;

    • загрузка драйвера SPI флеш-памяти;

    • загрузка драйвера контроллерa SDMMC;

    • загрузка драйвера контроллера USBIC;

    • копирование из SPI флеш-памяти или с SD/MMC-карты в память DDR основного загрузчика;

    • передача управления основному загрузчику.

Карта распределения ОЗУ

После запуска загрузчик располагается в верхней области памяти, подключенной к контроллеру DDR0. Свободные области DDR0/DDR1 могут использоваться для загрузки Linux и автономных приложений.

Расположение загрузчика в памяти для поддерживаемых модулей на базе MCom-02 показано в таблице Таблица 7.

Таблица 7 Карта распределения ОЗУ

Область

Начальный адрес

Конечный адрес

Свободная память

0x40000000

0x7EFFFFFF

U-Boot [5]

0x7F000000

0x7FFFFFFF

Свободная память

0xA0000000

0xDFFFFFFF

Подробную информацию об использовании памяти загрузчиком можно получить с помощью команды монитора bdinfo.

Переменные окружения

Загрузчик поддерживает возможность настройки через переменные окружения.

Во время запуска загрузчик выполняет поиск переменных окружения, сохраненных в SPI флеш-памяти:

  • при успешном обнаружении устанавливаются переменные окружения, сохраненные в SPI флеш-памяти;

  • в случае ошибки устанавливаются переменные окружения, заданные по умолчанию.

Переменные окружения загрузчика, заданные по умолчанию (см. файл include/configs/mcom.h):

bootfile

Имя файла, содержащего образ Linux для загрузки.

Значение по умолчанию: zImage.

loadaddr

Адрес буфера для копирования образа Linux с SD/MMC/USB/NAND-носителя.

Значение по умолчанию: 0x40000000.

bootm_low

Нижняя граница области памяти, используемой для загрузки Linux.

Значение по умолчанию: не задано.

bootm_size

Размер области памяти, используемой для загрузки Linux.

Значение по умолчанию: 0x10000000.

stdin, stdout, stderr

Имена стандартных устройств ввода/вывода, используемых загрузчиком.

Значение по умолчанию: serial.

ddrctl_cmd

Команда управления контроллерами DDR.

Значение по умолчанию: disable.

ddrctl_cid

Номер контроллера DDR для команды ddrctl_cmd.

Значение по умолчанию: 1.

bootcmd

Последовательность действий, выполняемых при команде boot.

Значение по умолчанию соответствует последовательности действий, описанной ниже.

Если загрузчик собран с включенной опцией BOOT_ELF_FROM_SPI, то выполняется:

  1. Копирование ELF-файла приложения из SPI флеш-памяти в ОЗУ. Источник размещения в SPI флеш-памяти определяется переменными окружения bootelf_elfsize, bootelf_spibus, bootelf_spioffset. Адрес в ОЗУ определяется переменной bootelf_addr.

  2. Передача управления в скопированный ELF-файл.

Если загрузчик собран с выключенной опцией BOOT_ELF_FROM_SPI, то выполняется последовательность команд, указанная в переменной boot_targets. Если в названии команды присутствует префикс legacy, будет использована схема загрузки Legacy, в противном случае — Distro. Если команда завершилась не успешно, загрузчик переходит к выполнению следующей команды из списка boot_targets. Например, при boot_targets="legacy_mmc0 mmc0" будет выполнено:

  • команда загрузки Linux c SDMMC0 с использованием схемы Legacy;

  • если legacy_mmc0 завершится не успешно, команда загрузки Linux c SDMMC0 с использованием схемы Distro.

Последовательность действий, выполняемая при загрузке Linux c использованием схемы Legacy:

  1. Выполнение команд, заданных переменной bootenvcmd.

  2. Чтение образа Linux с загрузочного раздела SD/MMC/USB/NAND-носителя в память по адресу, заданному переменной loadaddr. Устройство и файл, содержащие образ Linux, номер загрузочного раздела задаются переменными boot_targets, bootfile, bootpartnum.

  3. Запуск образа Linux по адресу, заданному переменной loadaddr. При запуске загрузчик:

    • устанавливает параметры загрузки Linux, заданные переменной set_bootargs;

    • копирует и модифицирует DTB (подробнее см. Состав образа), передает Linux адрес модифицированного DTB.

Последовательность действий, выполняемая при загрузке Linux c использованием схемы Distro:

  1. Поиск файла extlinux/extlinux.conf на загрузочном разделе SD/MMC/USB/NAND-носителя.

  2. Чтение и обработка опций, заданных в extlinux/extlinux.conf.

  3. Загрузка образа Linux по адресу, указанному в переменной kernel_addr_r.

  4. Запуск образа Linux с помощью команды sysboot.

bootenvcmd

Дополнительная команда, выполняемая перед загрузкой Linux.

Значение по умолчанию: не задано.

console

Имя и параметры устройства Linux, используемого в качестве консоли.

Значение по умолчанию: ttyS0,115200.

cmdline

Дополнительные параметры загрузки Linux.

Значение по умолчанию: не задано.

boot_targets

Последовательность команд загрузки Linux (подробнее см. bootcmd).

Значение по умолчанию: mmc0, legacy_mmc0, mmc1, legacy_mmc1, usb0, legacy_usb0, ubifs0, legacy_ubifs0.

bootpartnum

Номер раздела SD/MMC/USB/NAND-носителя, используемого для загрузки Linux и файла переменных

окружения. Значение по умолчанию: 1.

rootpartnum

Номер раздела SD/MMC/USB/NAND-носителя, содержащего корневую файловую систему.

Значение по умолчанию: 2.

set_bootargs

Параметры загрузки Linux для режима загрузки с SD/MMC/USB/NAND-носителя.

Значение по умолчанию: setenv bootargs console=${console} root=${rootfsdev} rootfstype=${rootfstype} rw rootwait ${cmdline}.

rootfstype

Тип корневой файловой системы Linux для режима загрузки с SD/MMC/USB/NAND-носителя.

Значение по умолчанию: ext4.

bootelf_addr

Адрес памяти ОЗУ для загрузки ELF-файла.

Значение по умолчанию: 0x50000000.

bootelf_elfsize

Размер ELF-файла в байтах.

Значение по умолчанию: 0x200000.

bootelf_spibus

Номер шины SPI к которой подключен чип SPI флеш-памяти.

Значение по умолчанию: 0.

bootelf_spioffset

Смещение ELF-файла в SPI флеш-памяти в байтах.

Значение по умолчанию: 0x100000.

ethaddr

MAC-адрес контроллера Ethernet. При наличии переменной, U-Boot использует указанный адрес для инициализации контроллерa Ethernet и добавляет свойство local-mac-address в узел контроллерa внутри Device Tree. Поиск узла осуществляется посредством псевдонима ethernet узла aliases. Таким образом, U-Boot и Linux используют один MAC-адрес во время работы. При отсутствии переменной U-Boot и Linux генерируют произвольные MAC-адреса независимо.

При загрузке модуля выполняется чтение заводских настроек и анализ наличия переменной factory_eth_mac. Если переменная factory_eth_mac существует, а ethaddr не существует, то ethaddr создаётся и заполняется значением factory_eth_mac. В противном случае ethaddr не изменяется.

factoryoffset

Смещение в байтах последнего сектора SPI флеш-памяти, где хранятся заводские настройки. Переменная создаётся динамически и не должна изменяться пользователем.

factorysize

Размер в байтах сектора SPI флеш-памяти, где хранятся заводские настройки. Переменная создаётся динамически и не должна изменяться пользователем.

factory_eth_mac

MAC-адрес Ethernet из заводских настроек. Переменная создаётся динамически и не должна изменяться пользователем. Переменная не создаётся в случае отсутствия заводских настроек. См. также ethaddr.

factory_serial

Серийный номер модуля из заводских настроек. Переменная создаётся динамически и не должна изменяться пользователем. Переменная не создаётся в случае отсутствия заводских настроек.

Значение переменной записывается в свойство serial-number в DTB (свойство доступно в Linux).

kernel_addr_r

Адрес буфера для копирования образа Linux с SD/MMC/USB/NAND-носителя. Используется при загрузке c использовании схемы загрузки Distro.

Значение по умолчанию: 0x40000000.

fdt_addr_r

Адрес буфера для копирования DTB-файла с SD/MMC/USB/NAND-носителя. Используется при загрузке c использовании схемы загрузки Distro, если в extlinux/extlinux.conf заданы опции fdtdir или fdt.

Значение по умолчанию: 0x48000000.

fdt_addr

Адрес буфера, содержащего DTB-файл. Используется при загрузке c использовании схемы загрузки Distro, если в extlinux/extlinux.conf не заданы опции fdtdir или fdt.

Значение по умолчанию: 0x41000000.

scriptaddr

Адрес буфера для копирования и обработки файла extlinux/extlinux.conf. Используется при загрузке c использовании схемы загрузки Distro.

Значение по умолчанию: 0x49000000.

ramdisk_addr_r

Адрес буфера для копирования ramdisk c SD/MMC/USB/NAND-носителя. Используется при загрузке c использовании схемы загрузки Distro.

Значение по умолчанию: 0x50000000.

В мониторе U-Boot доступны функции управления переменными окружения.

Для возврата переменной окружения значения по умолчанию — в мониторе U-Boot выполнить команды:

env default <var_name>
saveenv

Описание некоторых переменных окружения содержится в файле README.

Команды

Некоторые команды, поддерживаемые монитором загрузчика:

  • base — установка смещения для команд обращения к памяти;

  • bdinfo — печать информации о модуле;

  • bootd — выполнение команды загрузки по умолчанию;

  • bootelf — загрузка образа ELF из памяти;

  • bootm — загрузка образа приложения из памяти;

  • bootz — загрузка образа zImage из памяти;

  • cmp — сравнение содержимого памяти;

  • coninfo — печать информации о консольных устройствах;

  • cp — копирование содержимого памяти;

  • crc32 — вычисление контрольной суммы;

  • dm — печать информации о драйверах устройств;

  • echo — печать аргументов;

  • editenv — редактирование переменных окружения;

  • env — управление переменными окружения;

  • fdt — управление Flattened Device Tree (FDT);

  • go — запуск приложения по указанному адресу;

  • help — печать справки и полного списка команд монитора;

  • iminfo — печать информации об образе приложения;

  • load — загрузка файла из файловой системы;

  • loadb — загрузка файла через терминал по протоколу Kermit;

  • loads — загрузка файла в формате S-Record через терминал;

  • loadx — загрузка файла через терминал по протоколу XMODEM;

  • loady — загрузка файла через терминал по протоколу YMODEM;

  • loop — бесконечный цикл по диапазону адресов;

  • md — отображение содержимого памяти;

  • meminfo — отображение информации о памяти;

  • mm — изменение содержимого памяти с автоматическим увеличением адреса;

  • mmc — функции для работы с подсистемой MMC;

  • mmcinfo — отображение информации о MMC;

  • mw — заполнение памяти;

  • nm — изменение содержимого памяти по постоянному адресу;

  • printenv — печать переменных окружения;

  • reset — выполнение «теплого» сброса микросхемы;

  • run — выполнение команд из указанной переменной окружения;

  • save — сохранение файла в файловой системе;

  • saveenv — сохранение переменных окружения;

  • setenv — установка переменных окружения;

  • sf — функции для работы с подсистемой SPI флеш-памяти;

  • version — печать версий монитора, компилятора и компоновщика.

Дополнительные команды монитора для модулей на базе MCom-02:

  • ddrctl disable <0|1>

    Выключение контроллеров памяти DDR. Команда отключает тактовую частоту для указанного контроллера.

Полный список команд доступен по команде монитора help.

Загрузка целевого приложения

Схемы загрузки Legacy и Distro

Загрузчик поддерживает загрузку Linux с SD/MMC/USB/NAND-носителя с использованием схем:

  • Distro — схема загрузки c использованием файла extlinux/extlinux.conf;

  • Legacy — схема загрузки без использования файла extlinux/extlinux.conf.

Преимущества использования схемы Distro описаны в файле README.distro.

Формат файла extlinux/extlinux.conf описан на wiki.syslinux.org.

Последовательность действий при загрузке Linux описана в bootcmd, список команд загрузки — в boot_targets.

Например, для загрузки с SDMMC1-носителя на модуле Салют-ЭЛ24ПМ с установленным Салют-ЭЛ24ОМ1 с использованием схемы Distro выполнить:

  1. Создать файл extlinux/extlinux.conf на загрузочном разделе SD-карты. Содержимое файла:

    menu title Linux Boot Options

default Buildroot
timeout 20

label Buildroot
    kernel ../zImage
    append root=/dev/mmcblk0p2 rw rootwait console=ttyS0,115200 video=HDMI:1920x1080

  2. В мониторе U-Boot установить переменную boot_targets в значение mmc1:

    setenv boot_targets mmc1
saveenv

Примечание

По умолчанию Buildroot 3.1 собирается в режиме Legacy. Дальнейшие инструкции по загрузке Linux приводятся для схемы загрузки Legacy, если не указано иное.

Загрузка ELF-файла из SPI флеш-памяти

Для загрузки ELF-файла из SPI флеш-памяти необходимо собрать загрузчик с опцией BOOT_ELF_FROM_SPI (подробнее см. bootcmd).

Загрузка Linux с SD/MMC/USB-носителя

Для загрузки Linux с SD/MMC/USB-носителя необходимо выполнить:

  1. Прошить образ SD-карты на SD/MMC/USB-носитель согласно Прошивка SD-карты.

  2. Перезагрузить модуль и в мониторе U-Boot установить переменную окружения boot_targets в значение:

    • legacy_usb0 для загрузки с USB-носителя;

    • legacy_mmc0 для загрузки с SDMMC0-носителя;

    • legacy_mmc1 для загрузки с SDMMC1-носителя.

    Например, для загрузки с SDMMC1-носителя:

    setenv boot_targets legacy_mmc1
saveenv

  3. Перезагрузить модуль или выполнить команду загрузки в мониторе U-Boot:

    boot

Загрузка Linux с NAND-носителя

Для загрузки Linux с NAND-носителя необходимо выполнить:

  1. На модуле подготовить файловую систему на NAND-носителе. Нижеприведённые команды выполнять в терминале ОС Linux модуля:

    1. Определить устройство NAND-носителя:

      mtdinfo -a

      В выведенном списке выбрать устройство с полем Type: nand.

    2. Подготовить разделы NAND и примонтировать их:

      ubiformat /dev/<устройство NAND>
ubiattach -p /dev/<устройство NAND>
ubimkvol /dev/ubi0 -N boot -s 128MiB
ubimkvol /dev/ubi0 -N root -s 1024MiB
mkdir -p /mnt/boot
mkdir -p /mnt/root
mount -t ubifs ubi0:boot /mnt/boot
mount -t ubifs ubi0:root /mnt/root

    3. Скопировать с ПЭВМ файл образа Linux zImage, расположенный в директории buildroot/output/images дистрибутива Buildroot, в директорию /mnt/boot.

    4. Скопировать с ПЭВМ и распаковать архив rootfs.tar, расположенный в директории buildroot/output/images дистрибутива Buildroot, в директорию /mnt/root.

    5. Отмонтировать разделы:

      sync
umount /mnt/boot
umount /mnt/root
ubidetach -d 0

  2. Перезагрузить модуль и установить переменную окружения boot_targets в значение legacy_ubifs0.

  3. Выполнить команду загрузки в мониторе U-Boot:

    boot

Загрузка Linux по TFTP и NFS

Для загрузки Linux по TFTP и корневой файловой системы по NFS со статическим назначением IP-адреса модулю в мониторе U-Boot необходимо выполнить:

  1. Установить IP-адрес модуля:

    setenv ipaddr <ip_address>

  2. Установить IP-адрес TFTP-сервера:

    setenv serverip <tftp_server_ip_address>

  3. Установить параметры запуска Linux:

    setenv bootargs console=ttyS0,115200 root=/dev/nfs rw nfsroot=<nfs_server_ip>:/<nfs_root_directory>,vers=3 ip=${ipaddr}

  4. Установить команду загрузки Linux:

    setenv bootcmd 'tftpboot; bootz ${loadaddr} - ${fdtcontroladdr}'

  5. Сохранить переменные окружения:

    saveenv

  6. Перезагрузить модуль или выполнить команду загрузки:

    boot

Для загрузки Linux по TFTP и корневой файловой системы по NFS c динамическим назначением IP-адреса модулю в мониторе U-Boot необходимо выполнить:

  1. Установить IP-адрес TFTP-сервера:

    setenv serverip <tftp_server_ip_address>

  2. Установить параметры запуска Linux:

    setenv bootargs console=ttyS0,115200 root=/dev/nfs rw nfsroot=<nfs_server_ip>:/<nfs_root_directory>,vers=3 ip=dhcp

  3. Установить команду загрузки Linux:

    setenv bootcmd 'tftpboot; dhcp; bootz ${loadaddr} - ${fdtcontroladdr}'

  4. Сохранить переменные окружения:

    saveenv

  5. Перезагрузить модуль или выполнить команду загрузки:

    boot

Передача управления из U-Boot в baremetal-приложение

Варианты передачи управления в baremetal-приложение:

  • с возвратом в U-Boot,

  • без возврата в U-Boot.

Для передачи управления без возврата в U-Boot необходимо:

  1. разработать исходный код приложения. Требования к исходному коду:

    • секции кода, стека и данных не должны использовать используемые загрузчиком U-Boot адреса (подробнее см. Карта распределения ОЗУ);

    • для включения CPU1 необходимо:

      • переключить отображение нулевых адресов CPU1 в BootROM (записать значение 0x3 по физическому адресу 0x38096004);

      • записать адрес начала кода, исполняемого CPU1, в регистр ALWAYS_MISC0;

      • включить домен питания CPU1 (записать значение 4 по физическому адресу 0x38095000).

  2. скомпилировать ELF-файл приложения;

  3. загрузить ELF-файл приложения с ПЭВМ в память ОЗУ модуля, например:

    • через интерфейс Ethernet:

      • загрузить ELF-файл на сервер TFTP на ПЭВМ;

      • загрузить ELF-файл приложения в память ОЗУ модуля командой tftpboot.

    • через интерфейс SD/eMMC/USB:

      • cкопировать ELF-файл приложения в раздел Boot на SD/eMMC/USB-носитель;

      • загрузить ELF-файл приложения в память ОЗУ модуля. Например для модуля Салют-ЭЛ24ОМ1 с установленным модулем Салют-ЭЛ24ПМ1 и установленной SD-картой необходимо выполнить команду fatload mmc 1 <addr> <file.elf>, где <addr> — адрес ОЗУ для загрузки ELF-файла, <file.elf> — имя ELF-файла на SD-карте.

    • через интерфейс NAND:

      • cкопировать ELF-файл приложения в раздел Boot NAND флеш-памяти;

      • загрузить ELF-файл приложения в память ОЗУ модуля, выполнив команду ubifsload <addr> <file.elf>, где <addr> — адрес ОЗУ для загрузки ELF-файла, <file.elf> — имя ELF-файла в разделе Boot NAND флеш-памяти.

    • через интерфейс SPI:

      • загрузить ELF-файл приложения в SPI флеш-память:

        • загрузить ELF-файл приложения в память ОЗУ модуля через интерфейсы UART, SD/eMMC, Ethernet;

        • выполнить запись командой sf write.

      • загрузить ELF-файл приложения в память ОЗУ модуля командой sf read.

    • через интерфейс UART:

      • выполнить команду loady на модуле;

      • передать ELF-файл приложения с помощью программы minicom с использованием протокола YMODEM на ПЭВМ.

  4. передать управление из U-Boot в приложение командой bootelf <addr>, где <addr> — адрес загруженного в памяти ELF-файла.