NAND flash 文件系统制作


以下的部分软件可以存储和从NAND启动/运行：

  • X-Loader
  • U-Boot (+ environment/configuration data)
  • Linux kernel
  • Linux file system

这些软件在beagleboard上的存储分配如下:

-------------------------------------
0x00000000-0x00080000 : "X-Loader"
0x00080000-0x00260000 : "U-Boot"
0x00260000-0x00280000 : "U-Boot Env"

0x00280000-0x00680000 : "Kernel"

0x00680000-0x10000000 : "File System"

-------------------------------------

为了能够写东西到nandflash，首先你需要从其他源，如MMC/SD卡启动。此外，你需要把那些从MMC/SD卡启动的文件(MLO & U-Boot)，写进MMC/SD卡得第一个分区。然后你可以在那里读取到这些文件和写入到NAND。

X-Loader

编译x-loader。放到MMC/SD卡的FAT分区，然后开始从存储卡中的引导和使用下面的命令写x-loader到NAND：

-------------------------------------

mmc init

fatload mmc 0:1 80000000 x-load_revc_v3.bin.ift

nand unlock

nandecc hw

nand erase 0 80000

nand write 80000000 0 80000

------------------------------------------

注：命令nandecc hw 在这里是必须的。x-loader是OMAP引导ROM的第一段程序。在读NAND的时候，使用命令nandecc hw 。所以，在写NAND时，同样使用使用命令nandecc hw 。如果你使用nandecc hw 将不能从NAND 引导ROM。

U-Boot

编译U-Boot。放到MMC/SD卡的FAT分区，然后开始从存储卡中的引导和使用下面的命令写U-Boot到NAND：

-------------------------------------

mmc init

fatload mmc 0:1 80000000 u-boot.bin

nand unlock

nandecc sw

nand erase 80000 160000

nand write 80000000 80000 160000

-------------------------------------

注意：你可以使用引导MMC/SD卡启动的u-boot.bin来引导NAND启动。他们之间没有区别。

注意：这儿，你不需要nandecc hw选项。X-loader用于加载和引导u-boot,能够识别u-boot写入的SW ECC。

Kernel

相比于只能通过u-boot写入NAND的x-loader和u-boot，这里有两种方法将kernel和file system写入NAND：通过u-boot(与上面的x-loader和u-boot相似) 或者从运行中的内核(比如，从MMC卡引导)。

注意：x-loader和u-boot不能从运行中得内核中写入，因为从内核的角度， x-loader和u-boot的NAND分区是标记为只读的。

Writing kernel with U-Boot

-------------------------------------

mmc init

fatload mmc 0:1 80000000 uImage

nandecc sw

nand erase 280000 400000

nand write 80000000 280000 400000

-------------------------------------

当做了上述工作之后,使用U-Boot命令从NAND引导kernel (uImage):

nand read 80000000 280000 400000 ; bootm 80000000

这里，你可以保存U-Boot命令，这样你的板子就可以自动的从NAND引导uImage。

Writing kernel with kernel

当你有一个内核启动了，比如：从MMC卡。你可以使用该内核去写自己的kernel (uImage)去NAND。然后从MMC卡启；动切换到NAND卡启动。对于这一点，观察内核的引导信息。这些应该是这样的：
-------------------------------------
omap2-nand driver initializing
NAND device: Manufacturer ID: 0x2c, Chip ID: 0xba (Micron NAND 256MiB 1,8V 16-bit)
cmdlinepart partition parsing not available
Creating 5 MTD partitions on "omap2-nand":
0x00000000-0x00080000 : "X-Loader"
0x00080000-0x00260000 : "U-Boot"
0x00260000-0x00280000 : "U-Boot Env"
0x00280000-0x00680000 : "Kernel"
0x00680000-0x10000000 : "File System"
-------------------------------------

在内核的提示命令 cat /proc/mtd 下会给出类似的输出信息：

-------------------------------------
root@beagleboard:~# cat /proc/mtd
dev:    size   erasesize  name
mtd0: 00080000 00020000 "X-Loader"
mtd1: 001e0000 00020000 "U-Boot"
mtd2: 00020000 00020000 "U-Boot Env"
mtd3: 00400000 00020000 "Kernel"
mtd4: 0f980000 00020000 "File System"
-------------------------------------

虽然前三个分区(x-loader,u-boot和u-boot Env)，从内核的角度查看是只读的。但是kernel和file system 分区对于内核本身来说是可写的。要做到这一点，你需要有MTD用户模块在你的内核根文件系统里。

在这个例子中，我们挂在MMC卡得FAT分区去读kernel(uImage)。如果你的内核有网络连接，你可以使用此。或者把uImage放在你的根文件系统。这样做的目的是能够从正在运行的内核中将uImage写入到NAND。

-------------------------------------
root@beagleboard:~# mkdir -p /mnt/fat
root@beagleboard:~# mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/fat/
root@beagleboard:~# ls -la /mnt/fat
-rwxr-xr-x    1 root     root        16740 Jul  7 17:28 mlo
-rwxr-xr-x    1 root     root       717116 Jul 24  2008 u-boot.bin
-rwxr-xr-x    1 root     root      2106940 Jul 26  2008 uImage
root@beagleboard:~# cp /mnt/fat/uImage .
root@beagleboard:~# ls -la
-rwxr-xr-x    1 root     root      2106940 Jul 22 00:30 uImage
root@beagleboard:~# flash_eraseall /dev/mtd3
Erasing 128 Kibyte @ 3e0000 -- 96 % complete.
root@beagleboard:~# nandwrite -p /dev/mtd3 uImage
Writing data to block 0 at offset 0x0
<...>
Writing data to block 20 at offset 0x280000
root@beagleboard:~#
-------------------------------------

File system

与内核一样，相比于只能通过u-boot写入NAND的x-loader和u-boot，这里有两种方法将file system写入NAND：通过u-boot(与上面的x-loader和u-boot相似) 或者 从运行中的内核(比如，从MMC卡引导)。很多用户反映，他们在用u-boot写根文件系统时遇到了问题。主要的问题是，u-boot必须格式化内核去写file system。如果有轻微的不兼容，内核将不能读取到被u-boot写入的文件系统。

所以，我们在这里记录了如何去用u-boot写入文件系统。推荐的方法是通过内核本身去写根文件系统。有了这个，可以确保用内核写入一个文件系统，稍后能够读取到。

Writing file system with U-Boot

该方法不推荐，原因见上。 

-------------------------------------
OMAP3 beagleboard.org # mmc init
OMAP3 beagleboard.org # fatload mmc 0:1 80000000 rootfs.jffs2
reading rootfs.jffs2
12976128 bytes read
OMAP3 beagleboard.org # nand unlock
device 0 whole chip
nand_unlock: start: 00000000, length: 268435456!
NAND flash successfully unlocked
OMAP3 beagleboard.org # nandecc sw
OMAP3 beagleboard.org # nand erase 680000 F980000
NAND erase: device 0 offset 0x680000, size 0xf980000
Erasing at 0xffe0000 -- 100% complete.
OK
OMAP3 beagleboard.org # nand write.jffs2 80000000 680000 ${file_size}
NAND write: device 0 offset 0x680000, size 0xc60000
Writing data at 0x12df800 -- 100% complete.
 12976128 bytes written: OK
-------------------------------------

Writing file system with kernel

推荐该方法。

首先，我们用SD卡上的根文件系统启动内核。在正在运行的内核中，用SD卡上的文件系统映像把根文件系统写入到Beagle的NAND上去。在这些做完之后，我们切换内核的启动参数去从NAND上执行根文件系统来替代SD卡得根文件系统。

然后，为了能够从内核的用户空间去操纵/擦除/写NAND，我们需要MTD Utils。如果你没有这个工具，你可以通过该方法获取：opkg install mtd-utils

对于在Beagle’s NAND 中的文件系统，我们使用JFFS2。JFFS2是标准的git内核的一部分，只需要配置内核使能JFFS2。使用make menuconfig检查是否已启用。

-------------------------------------

CONFIG_JFFS2_FS=y

CONFIG_JFFS2_FS_DEBUG=0

CONFIG_JFFS2_FS_WRITEBUFFER=y

CONFIG_JFFS2_ZLIB=y

CONFIG_JFFS2_RTIME=y

-------------------------------------

在内核支持JFFS2和MTD Utils后，我们先擦除文件系统分区并在该分区中创建JFFS2。

-------------------------------------

root@beagleboard:~# cat /proc/mtd

dev:    size   erasesize  name

mtd0: 00080000 00020000 "X-Loader"

mtd1: 001e0000 00020000 "U-Boot"

mtd2: 00020000 00020000 "U-Boot Env"

mtd3: 00400000 00020000 "Kernel"

mtd4: 0f980000 00020000 "File System"

root@beagleboard:~# flash_eraseall -j /dev/mtd4

Erasing 128 Kibyte @ f960000 -- 99 % complete. Cleanmarker written at f960000.

-------------------------------------

然后，我们可以挂载文件系统分区：

-------------------------------------

root@beagleboard:~# cd /mnt

root@beagleboard:~# mkdir nand

root@beagleboard:~# mount -t jffs2 /dev/mtdblock4 /mnt/nand

-------------------------------------

并提取到他的根文件系统映像：

-------------------------------------

root@beagleboard:~# cd nand

root@beagleboard:~# tar xfz <where_ever_your_root_fs_image_is_at_sd_card>/rootfs.tar.gz .

... wait ...

root@beagleboard:~# cd ..

root@beagleboard:~# sync

root@beagleboard:~# umount nand

-------------------------------------

现在，你应该重启你的主板并在u-boot中编辑启动参数去配置在NAND中的根文件系统。

-------------------------------------

root=/dev/mtdblock4 rootfstype=jffs2 

-------------------------------------

相关内容