【正点原子Linux连载】第三十九章系统烧写--摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0

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第三十九章系统烧写

       前面我们已经移植好了uboot和linuxkernle，制作好了根文件系统。但是我们移植都是通过网络来测试的，在实际的产品开发中肯定不可能通过网络来运行，否则没网的时候产品岂不是就歇菜了。因此我们需要将uboot、linuxkernel、.dtb(设备树)和rootfs这四个文件烧写到板子上的EMMC、NAND或QSPI Flash等其他存储设备上，这样不管有没有网络我们的产品都可以正常运行。本章我们就来学习一下如何使用NXP官方提供的MfgTool工具通过USB OTG口来烧写系统。

39.1 MfgTool工具简介

       MfgTool工具是NXP提供的专门用于给I.MX系列CPU烧写系统的软件，可以在NXP官网下载到。此工具已经放到了开发板光盘中，路劲为：5、开发工具->3、NXP官方原版MFG_TOOL烧写工具->L4.1.15_2.0.0-ga_mfg-tools.tar.gz。此软件在Windows下使用，对于我们来说太友好了。将此压缩包进行解压，解压完成以后会出现一个名为L4.1.15_2.0.0-ga_mfg-tools的文件夹，进入此文件夹，此文件夹的内容如图39.1.1所示：

图39.1.1 mfg_tools工具目录

       从图39.1.1可以看出，有两个.txt文件和两个.gz压缩包。.txt文档就不去看了，重点是这两个.gz压缩包，这两个压缩包的区别在名字上已经写的很详细了。“without-rootfs”和“with-rootfs”，一个是带rootfs和一个是不带rootfs。mfg_tools这个工具本意是给NXP自己的开发板设计的烧写软件，所以肯定带有自家开发板对应的uboot、linuxkernel和rootfs的文件。我们肯定是要烧写文件系统的，所以选择mfgtools-with-rootfs.tar.gz这个压缩包，继续对其解压，解压出一个名为mfgtools-with-rootfs的文件夹，此文件夹就包含有我们需要的烧写工具。

       进入目录mfgtools-with-rootfs\mfgtools中，在此目录下有几个文件夹和很多的.vbs文件，如图39.1.2所示：

图39.1.2 mfgtools目录内容

       我们只关心图39.1.2中Profiles这个文件夹，因为后面要烧写文件就放到这个文件夹中。MfgTool2.exe就是烧写软件，但是我们不会直接打开这个软件烧写，mfg_tools不仅能烧写I.MX6U，而且也能给I.MX7、I.MX6Q等芯片烧写，所以在烧写之前必须要进行配置，指定烧写的是什么芯片，烧写到哪里去？下面的这些众多的.vbs文件就是配置脚本，烧写的时候通过双击这些.vbs文件来打开烧写工具。这些.vbs烧写脚本既可以根据处理器的不同，由用户选择向I.MX6D、I.MX6Q、I.MX6S、I.MX7、I.MX6UL和I.MX6ULL等的哪一款芯片烧写系统。也可以根据存储芯片的不同，选择向EMMC、NAND或QSPI Flash等的哪一种存储设备烧写，功能非常强大！！我们现在需要向I.MX6U烧写系统，因此需要参考表39.1.1所示的5个烧写脚本：

表39.1.1 I.MX6U使用的烧写脚本

       其他的.vbs烧写脚本用不到，因此可以删除掉，防止干扰我们的视线。本书用的是正点原子的EMMC版核心板，因此只会用到mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs这个烧写脚本，如果用其他的核心板请参考相应的烧写脚本。

39.2 MfgTool工作原理简介

       MfgTool只是个工具，具体的原理不需要去深入研究，大概来了解一下其工作原理就行了，知道它的工作流程就行了。

39.2.1 烧写方式

1、连接USB线

       MfgTool是通过USB OTG接口将系统烧写进EMMC中的，正点原子I.MX6U-ALPHA开发板上的USB OTG口如图39.2.1.1所示：

图39.2.2.1 USB OTG1接口

       在烧写之前，需要先用USB线将图39.2.2.1中的USB_OTG1接口与电脑连接起来。

       2、拨码开关拨到USB下载模式

       将图39.2.2.1中的拨码开关拨到“USB”模式，如图39.2.2.2所示：

图39.2.2.2 USB下载模式

       如果插了TF卡，请弹出TF卡，否则电脑不能识别USB！等识别出来以后再插上TF卡！

       如果插了TF卡，请弹出TF卡，否则电脑不能识别USB！等识别出来以后再插上TF卡！

如果插了TF卡，请弹出TF卡，否则电脑不能识别USB！等识别出来以后再插上TF卡！

       一切准备就绪以后，按一下开发板的复位键，此时就会进入到USB模式，如果是第一次进入USB模式的话可能会久一点，这个是免驱的，因此不需要安装驱动。第一次进入USB模式会在电脑右下角有如图39.2.2.3所示提示：

图39.2.2.3 第一次进入USB模式

       一旦第一次设置好设备以后，后面每次连接都不会有任何提示了。到这里，我们的开发板已经和电脑连接好了，可以开始烧写系统了。

39.2.2 系统烧写原理

       开发板连接电脑以后双击“mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs”，打开下载对话框，如图39.2.2.1所示：

图39.2.2.1 MfgTool工具界面

       如果出现“符合 HID 标准的供应商定义设备”就说明连接正常，可以进行烧写，如果出现其他的字符那么就要检查连接是否正确。点击“Start”按钮即可开始烧写，烧写什么东西呢？肯定是烧写uboot、Linuxkernel、.dtb和rootfs，那么这四个应该放到哪里MfgTool才能访问到呢？进入如下目录中：

L4.1.15_2.0.0-ga_mfg-tools/mfgtools-with-rootfs/mfgtools/Profiles/Linux/OSFirmware

       此目录中的文件如图39.2.2.2所示：

图39.2.2.2 OS Firmware文件夹内容

       文件夹“OS Firmware”看名字就知道是存放系统固件的，我们重点关注files、firmware这两个文件夹，以及ucl2.xml这个文件。在具体看这三个文件和文件夹之前，我们先来简单了解一下MfgTool烧写的原理，MfgTool其实是先通过USB OTG先将uboot、kernel和.dtb(设备树)这是三个文件下载到开发板的DDR中，注意不需要下载rootfs。就相当于直接在开发板的DDR上启动Linux系统，等Linux系统启动以后再向EMMC中烧写完整的系统，包括uboot、linuxkernel、.dtb(设备树)和rootfs，因此MfgTool工作过程主要分两个阶段：

       ①、将firmware目录中的uboot、linuxkernel和.dtb(设备树)，然后通过USB OTG将这个文件下载到开发板的DDR中，目的就是在DDR中启动Linux系统，为后面的烧写做准备。

       ②、经过第①步的操作，此时Linux系统已经运行起来了，系统运行起来以后就可以很方便的完成对EMMC的格式化、分区等操作。EMMC分区建立好以后就可以从firmware中读取要烧写的uboot、linux kernel、.dtb(设备树)和rootfs这4个文件，然后将其烧写到EMMC中，这个就是MfgTool的大概工作流程。

1、firmeare文件夹

打开firmware文件夹，里面有很多的.imx结尾的uboot文件、一个zImage镜像文件、很多.dtb结尾的设备树文件。这些文件都是NXP官方开发板使用的，不同的板子使用不同的文件，其中我们需要关心的只有表39.2.2.1中的这三个文件：

表39.2.2.1 I.MX6ULL EVK开发板使用的系统文件

       表39.2.2.1中的这三个文件就是I.MX6ULL EVK开发板烧写系统的时候第一阶段所需的文件。如果要烧写我们的系统，就需要用我们编译出来的zImage、u-boot.imx和imx6ull-alientek-emmc.dtb这三个文件替换掉表39.2.2.1中这三个文件。但是名字要和表39.2.2.1中的一致，因此需要将u-boot.imx重命名为u-boot-imx6ull14x14evk_emmc.imx，将imx6ull-alientek-emmc.dtb重命名为zImage-imx6ull-14x14-evk-emmc.dtb。

       2、files文件夹

       将表39.2.2.1中的这三个文件下载到开发板的DDR上以后烧写的第一阶段就完成了，第二阶段就是从files目录中读取整个系统文件，并将其烧写到EMMC中。files目录中的文件和firmware目录中的基本差不多，都是不同板子对应的uboot、设备树文件，同样，我们只关心表39.2.2.2中的四个文件：

表39.2.2.2 I.MX6ULL EVK开发板烧写文件

       如果要烧写我们自己编译出来的系统，就需要用我们编译出来的zImage、u-boot.imx和imx6ull-alientek-emmc.dtb和rootfs这四个文件替换掉表39.2.2.2中这四个文件。

       3、ucl2.xml文件

       files和firmware目录下有众多的uboot和设备树，那么烧写的时候究竟选择哪一个呢？这个工作就是由ucl2.xml文件来完成的。ucl2.xml以“<UCL>”开始，以“</UCL>”结束。“<CFG>”和“</CFG>”之间是配置相关内容，主要是判断当前是给I.MX系列的哪个芯片烧写系统。“<LIST>”和“</LIST>”之间的是针对不同存储芯片的烧写命令。整体框架如下：

示例代码39.2.2.1 ucl2.xml框架

1. <UCL>
   
2. <CFG>
   
3.     ......
   
4. <!-- 判断向I.MX系列的哪个芯片烧写系统 -->
   
5.     ......
   
6. </CFG>
   
7. <LISTname="SDCard"desc="Choose SD Card as media">
   
8. <!-- 向SD卡烧写Linux系统 -->
   
9. </LIST>
   
10. <LISTname="eMMC"desc="Choose eMMC as media">
    
11. <!-- 向EMMC烧写Linux系统 -->
    
12. </LIST>
    
13. <LISTname="NorFlash"desc="Choose Nor flash as media">
    
14. <!-- 向Nor Flash烧写Linux系统 -->
    
15. </LIST>
    
16. <LISTname="Quad NorFlash"desc="Choose Quad Nor flash as media">
    
17. <!-- 向Quad Nor Flash烧写Linux系统 -->
    
18. </LIST>
    
19. <LISTname="NANDFlash"desc="Choose NAND as media">
    
20. <!-- 向NAND Flash烧写Linux系统 -->
    
21. </LIST>
    
22. <LISTname="SDCard-Android"desc="Choose SD Card as media">
    
23. <!-- 向SD卡烧写Android系统 -->
    
24. </LIST>
    
25. <LISTname="eMMC-Android"desc="Choose eMMC as media">
    
26. <!-- 向EMMC烧写Android系统 -->
    
27. </LIST>
    
28. <LISTname="Nand-Android"desc="Choose NAND as media">
    
29. <!-- 向NAND Flash烧写Android系统 -->
    
30. </LIST>
    
31. <LISTname="SDCard-Brillo"desc="Choose SD Card as media">
    
32. <!-- 向SD卡烧写Brillo系统 -->
    
33. </LIST>
    
34. </UCL>

复制代码

       ucl2.xml首先会判断当前要向I.MX系列的哪个芯片烧写系统，代码如下：

示例代码39.2.2.2 判断要烧写的处理器型号

1. <CFG>
   
2. <STATEname="BootStrap"dev="MX6SL"vid="15A2"pid="0063"/>
   
3. <STATEname="BootStrap"dev="MX6D"vid="15A2"pid="0061"/>
   
4. <STATEname="BootStrap"dev="MX6Q"vid="15A2"pid="0054"/>
   
5. <STATEname="BootStrap"dev="MX6SX"vid="15A2"pid="0071"/>
   
6. <STATEname="BootStrap"dev="MX6UL"vid="15A2"pid="007D"/>
   
7. <STATEname="BootStrap"dev="MX7D"vid="15A2"pid="0076"/>
   
8. <STATEname="BootStrap"dev="MX6ULL"vid="15A2"pid="0080"/>
   
9. <STATEname="Updater"dev="MSC"vid="066F"pid="37FF"/>
   
10. </CFG>

复制代码

       通过读取芯片的VID和PID即可判断出当前要烧写什么处理器的系统，如果VID=0X15A2，PID=0080，那么就表示要给I.MX6ULL烧写系统。确定了处理器以后就要确定向什么存储设备烧写系统，这个时候就要有请mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs再次登场，此文件内容如下：

示例代码39.2.2.3mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs文件内容

1. Set wshShell = CreateObject("WScript.shell")
   
2. wshShell.run "mfgtool2.exe-c ""linux"" -l ""eMMC"" -s ""board=sabresd""-s ""mmc=1"" -s ""6uluboot=14x14evk""-s ""6uldtb=14x14-evk"""
   
3. Set wshShell = Nothing

复制代码

       重点是“wshShell.run”这一行，这里一行调用了mfgtool2.exe这个软件，并且还给出了一堆的参数，其中就有“eMMC”字样，说明是向EMMC烧写系统，要烧写的存储设备就这样确定下来了。“wshShell.run”后面还有一堆的其他参数，这些参数都有对应的值，如下所示：

1. board=sabresd
   
2. mmc=1
   
3. 6uluboot=14x14evk
   
4. 6uldtb=14x14-evk

复制代码

我们继续回到ucl2.xml中，既然现在已经知道了是向I.MX6ULL的EMMC中烧写系统，那么直接在ucl2.xml中找到相应的烧写命令就行了，因为相应的命令太长，为了缩小篇幅，我们就以uboot的烧写为例讲解一下。前面说了烧写分两个阶段，第一步是通过USB OTG向DDR中下载系统，第二步才是正常的烧写。通过USB OTG向DDR下载uboot的命令如下：

示例代码39.2.2.4 通过USB OTG下载uboot

1. <CMDstate="BootStrap"type="boot"body="BootStrap"file ="firmware/u-boot-imx6ul%lite%%6uluboot%_emmc.imx"ifdev="MX6ULL">Loading U-boot
   
2. </CMD>

复制代码

       上面的命令就是BootStrap阶段，也就是第一阶段，“file”表示要下载的文件位置，在firmware目录下，文件名字为

1. u-boot-imx6ul%lite%%6uluboot%_emmc.imx

复制代码

       在L4.1.15_2.0.0-ga_mfg-tools\mfgtools-with-rootfs\mfgtools-with-rootfs\mfgtools下找到cfg.ini文件，该文件里包含了开发板的一些信息，查看cfg.ini文件可得lite=l以及一些字符串代表的值。

“%lite%”和“%6uluboot%”分别表示取lite和6uluboot的值，而lite=l，6uluboot=14x14evk，因此将这来个值带进去以后就是：

1. u-boot-imx6ull14x14evk _emmc.imx

复制代码

       所以，这里向DDR中下载的是firmware/ u-boot-imx6ull14x14evk_emmc.imx这个uboot文件。同样的方法将.dtb(设备树)和zImage都下载到DDR中以后就会跳转去运行OS，这个时候会在MfgTool工具中会有“Jumpingto OS image”提示语句，ucl2.xml中的跳转命令如下：

示例代码39.2.2.5 跳转到OS

1. <CMDstate="BootStrap"type="jump"> Jumping to OSimage. </CMD>

复制代码

       启动Linux系统以后就可以在EMMC上创建分区，然后烧写uboot、zImage、.dtb(设备树)和根文件系统。

       这个就是MfgTool的整个烧写原理，弄懂了烧写原理以后就可以开始试着先将NXP官方的系统烧写到正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板中。

39.3 烧写NXP官方系统

       我们先试着将NXP官方的系统烧写到正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板中，主要是先熟悉一下烧写过程。因为正点原子的EMMC核心版用的也是512MB的DDR3加4G的EMMC，因此烧写NXP官方的系统是没有任何问题的。烧写步骤如下：

①、连接好USB，拨码开关拨到USB下载模式。

②、弹出TF卡，然后按下开发板复位按键。

③、打开SecureCRT。

③、双击“mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs”，打开下载软件，如果出现“符合 HID 标准的供应商定义设备”等字样就说明下载软件已经准备就绪。点击“Start”按钮开发烧写NXP官方系统，烧写过程如图39.3.1所示：

图39.3.1 烧写过程

       这个时候可以在SecurCRT上看到具体的烧写过程，如图39.3.2所示：

图39.3.2 正在烧写的文件

       等待烧写完成，因为NXP官方的根文件系统比较大，因此烧写的时候耗时会久一点。烧写完成以后MfgTool软件如图39.3.3所示：

图39.3.2 烧写完成

       烧写完成以后点击“Stop”按钮停止烧写，然后点击“Exit”键退出。拔出USB线，将开发板上的拨码开关拨到EMMC启动模式，然后重启开发板，此时就会从EMMC启动。只是启动以后的系统是NXP官方给I.MX6ULL EVK开发板制作的，这个系统需要输入用户名，用户名为“root”，没有密码，如图39.3.3所示：

图39.3.3 NXP官方根文件系统

       在“imx6ul7d login：”后面输入“root”用户名，然后点击回车键即可进入系统中，进入系统以后就可以进行其他操作了。所以说，NXP官方的系统其实是可以在正点原子的EMMC版核心板上运行的。

39.4 烧写自制的系统39.4.1 系统烧写

       上一小节我们试着将NXP官方提供的系统烧写到正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板好中，目的是体验一下通过MfgTool烧写系统的过程。本小节我们就来学习如何将我们做好的系统烧写到开发板中，首先是准备好要烧写的原材料：

       ①、自己移植编译出来的uboot可执行文件：u-boot.imx。

       ②、自己移植编译出来的zImage镜像文件和开发板对应的.dtb(设备树)，对于I.MX6U-ALPHA开发板来说就是imx6ull-alientek-emmc.dtb。

       ③、自己构建的根文件系统rootfs，这里我们需要对rootfs进行打包，进入到Ubuntu中的rootfs目录中，然后使用tar命令对其进行打包，命令如下：

1. cdrootfs/
   
2. tar -vcjf rootfs.tar.bz2 *

复制代码

    完成以后会在rootfs目录下生成一个名为rootfs.tar.bz2的压缩包，将rootfs.tar.bz2发送到windows系统中。

       将上面提到的这4个“原材料”都发送到Windows系统中，如图39.4.1所示：

图39.4.1 烧写原材料

       材料准备好以后还不能直接进行烧写，必须对其进行重命名，否则的话ucl2.xml是识别不出来的，前面讲解ucl2.xml语法的时候已经说过了，图39.4.1中的这四个文件重命名见表39.4.1：

表39.4.1 文件重命名表

       完成以后如图39.4.2所示：

图39.4.2 重命名以后的文件

接下来就是用我们的文件替换掉NXP官方的文件，先将图39.4.2中的zImage、u-boot-imx6ull14x14evk_emmc.imx和zImage-imx6ull-14x14-evk-emmc.dtb这三个文件拷贝到mfgtools-with-rootfs/mfgtools/Profiles/Linux/OSFirmware/firmware目录中，替换掉原来的文件。然后将图39.4.2中的所有4个文件都拷贝到mfgtools-with-rootfs/mfgtools/Profiles/Linux/OSFirmware/files目录中，这两个操作完成以后我们就可以进行烧写了。

       双击“mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs”，打开烧写软件，点击“Start”按钮开始烧写，由于我们自己制作的rootfs比较小，因此烧写相对来说会快一点。烧写完成以后设置开发板从EMMC启动，启动我们刚刚烧写进去的系统，测试有没有问题，一般肯定没问题，因为这些都是我们已经测试好的。

39.4.2 网络开机自启动设置

       大家在测试网络的时候可能会发现网络不能用，这并不是因为我们将系统烧写到EMMC中以后网络坏了。仅仅是因为网络没有打开，我们用NFS挂载根文件系统的时候因为要使用NFS服务，因此Linux内核会打开eth0这个网卡，现在我们不使用NFS挂载根文件系统，因此Linux内核也就不会自动打开eth0网卡了。我们可以手动打开网卡，首先输入“ifconfig-a”命令查看一下eth0和eth1是否都存在，结果如图39.4.3所示：

图39.4.3 查看网络

       可以看出eth0好eth1都存在，既然存在我们就打开，以打开eth0网卡为例，输入如下命令打开eth0:

1. ifconfig eth0 up

复制代码

       打开网卡的时候会有如图39.4.4所示的提示信息：

图39.4.5 打开eth0网卡

       打开的时候会提示使用LAN8710/LAN8720的网络芯片，eth0连接成功，并且是100Mpbs全双工，eth0链接准备就绪。这个时候输入“ifconfig”命令就会看到eth0这个网卡，如图39.4.6所示：

图39.4.6 当前工作的网卡

       接下来就是个eth0设置IP地址，如果你的开发板连接的路由器，那么可以通过路由器自动分配IP地址，命令如下：

1. udhcpc -i eth0       //通过路由器分配IP地址

复制代码

       如果你的开发板连接着电脑，那么就可以手动设置IP地址，比如设置为192.168.1.251，命令如下：

1. ifconfig eth0 192.168.1.251  netmask 255.255.255.0         //设置IP地址和子网掩码
   
2. routeadddefaultgw 192.168.1.1                                       //添加默认网关

复制代码

       推荐大家将开发板连接到路由器上，设置好IP地址以后就可以测试网络了，比如ping一下电脑IP地址，或者ping一下百度官网。

       每次开机以后都要自己手动打开网卡，然后手动设置IP地址也太麻烦了，有没有开机以后自动启动网卡并且设置IP地址的方法呢？肯定有的，我们将打开网卡，设置网卡IP地址的命令添加到/etc/init.d/rcS文件中就行了，完成以后的rcS文件内容如下所示：

//示例代码39.4.2.1 网络开机自启动

1.   #!/bin/sh
   
2. 
   
3.   PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
   
4.   LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib:/usr/lib
   
5.   export PATH LD_LIBRARY_PATH runlevel
   
6. 
   
7.   #网络开机自启动设置
   
8.   ifconfig eth0 up
   
9.   #udhcpc-i eth0  
   
10. ifconfig eth0 192.168.1.251 netmask 255.255.255.0
    
11. route add default gw 192.168.1.1
    
12. ......
    
13. #cd /drivers
    
14. #./hello &
    
15. #cd /

复制代码

       第8行，打开eth0网卡

       第9行，通过路由器自动获取IP地址。

       第10行，手动设置eth0的IP地址和子网掩码。

       第11行，添加默认网关。

       修改好rcS文件以后保存并退出，重启开发板，这个时候eth0网卡就会在开机的时候自动启动了，我们也就不用手动添加相关设置了。

39.5 改造我们自己的烧写工具39.5.1 改造MfgTool

       在上一小节中我们已经实现了将自己的系统烧写到开发板中，但是使用的是“借鸡生蛋”的方法。我们通过将NXP官方的系统更换成我们自己制作的系统来完成系统烧写，本节我们就来学习一下如何将MfgTool这个工具改造成我们自己的工具，让其支持我们自己的开发板。要改造MfgTool，重点是三方面：

       ①、针对不同的核心版，确定系统文件相关名字。

       ②、新建我们自己的.vbs文件。

       ③、修改ucl2.xml文件。

1、确定系统文件名字

       确定系统文件名字完全是为了兼容不同的产品，比如某个产品有NAND和EMMC两个版本，那么EMMC和NAND这两个版本的uboot、zImage、.dtb和rootfs有可能不同。为了在MfgTool工具中同时支持EMMC和NAND这两个版本的核心板，EMMC版本的系统文件命名如图39.5.1.1所示：

图39.5.1.1 系统文件名

       2、新建.vbs文件

       直接复制mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs文件即可，将新复制的文件重命名为mfgtool2-alientek-alpha-emmc.vbs，文件内容不要做任何修改，.vbs文件我们就新建好了。

       3、修改ucl2.xml文件

       在修改ucl2.xml文件之前，先保存一份原始的ucl2.xml。将ucl2.xml文件改为如下所示内容：

1. <!-- 正点原子修改后的ucl2.xml文件 -->
   
2. <UCL>
   
3. <CFG>
   
4. <STATEname="BootStrap"dev="MX6UL"vid="15A2"pid="007D"/>
   
5. <STATEname="BootStrap"dev="MX6ULL"vid="15A2"pid="0080"/>
   
6. <STATEname="Updater"dev="MSC"vid="066F"pid="37FF"/>
   
7. </CFG>
   
8. <!-- 向EMMC烧写系统 -->
   
9. <LISTname="eMMC"desc="Choose eMMC as media">
   
10. <CMDstate="BootStrap"type="boot"body="BootStrap"file ="firmware/u-boot-alientek-emmc.imx"ifdev="MX6ULL">Loading U-boot</CMD>
    
11. <CMDstate="BootStrap"type="load"file="firmware/zImage-alientek-emmc"address="0x80800000"
    
12. loadSection="OTH"setSection="OTH"HasFlashHeader="FALSE"ifdev="MX6SL MX6SX MX7D MX6UL MX6ULL">Loading Kernel.</CMD>
    
13. <CMDstate="BootStrap"type="load"file="firmware/%initramfs%"address="0x83800000"
    
14. loadSection="OTH"setSection="OTH"HasFlashHeader="FALSE"ifdev="MX6SL MX6SX MX7D MX6UL MX6ULL">Loading Initramfs.</CMD>
    
15. <CMDstate="BootStrap"type="load"file="firmware/imx6ull-alientek-emmc.dtb"address="0x83000000"
    
16. loadSection="OTH"setSection="OTH"HasFlashHeader="FALSE"ifdev="MX6ULL">Loading device tree.</CMD>
    
17. <CMDstate="BootStrap"type="jump"> Jumping to OS image. </CMD>
    
18. <!-- create partition -->
    
19. <CMDstate="Updater"type="push"body="send"file="mksdcard.sh.tar">Sending partition shell</CMD>
    
20. <CMDstate="Updater"type="push"body="$tar xf $FILE "> Partitioning...</CMD>
    
21. <CMDstate="Updater"type="push"body="$ shmksdcard.sh /dev/mmcblk%mmc%"> Partitioning...</CMD>
    
22. <!-- burn uboot -->
    
23. <CMDstate="Updater"type="push"body="$ ddif=/dev/zero of=/dev/mmcblk%mmc% bs=1k seek=768 conv=fsync count=8">clear u-boot arg</CMD>
    
24. <!-- access boot partition -->
    
25. <CMDstate="Updater"type="push"body="$echo 0 > /sys/block/mmcblk%mmc%boot0/force_ro">access bootpartition 1</CMD>
    
26. <CMDstate="Updater"type="push"body="send"file="files/u-boot-alientek-emmc.imx"ifdev="MX6ULL">Sending u-boot.bin</CMD>
    
27. <CMDstate="Updater"type="push"body="$ ddif=$FILE of=/dev/mmcblk%mmc%boot0 bs=512 seek=2">write U-Boot to sdcard</CMD>
    
28. <CMDstate="Updater"type="push"body="$echo 1 > /sys/block/mmcblk%mmc%boot0/force_ro"> re-enableread-only access </CMD>
    
29. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mmc bootpart enable 1 1 /dev/mmcblk%mmc%">enable boot partion 1 to boot</CMD>
    
30. <!-- create fat partition -->
    
31. <CMDstate="Updater"type="push"body="$while [ ! -e /dev/mmcblk%mmc%p1 ]; do sleep 1; echo "waiting..."; done ">Waiting for the partition ready</CMD>
    
32. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mkfs.vfat /dev/mmcblk%mmc%p1">Formatting rootfs partition</CMD>
    
33. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mkdir -p /mnt/mmcblk%mmc%p1"/>
    
34. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mount -t vfat /dev/mmcblk%mmc%p1 /mnt/mmcblk%mmc%p1"/>
    
35. <!-- burn zImage -->
    
36. <CMDstate="Updater"type="push"body="send"file="files/zImage-alientek-emmc">Sending kernelzImage</CMD>
    
37. <CMDstate="Updater"type="push"body="$ cp$FILE /mnt/mmcblk%mmc%p1/zImage">write kernel image to sd card</CMD>
    
38. <!-- burn dtb -->
    
39. <CMDstate="Updater"type="push"body="send"file="files/imx6ull-alientek-emmc.dtb"ifdev="MX6ULL">Sending Device Tree file</CMD>
    
40. <CMDstate="Updater"type="push"body="$ cp$FILE /mnt/mmcblk%mmc%p1/imx6ull-alientek-emmc.dtb"ifdev="MX6ULL">write device tree to sd card</CMD>
    
41. <CMDstate="Updater"type="push"body="$umount /mnt/mmcblk%mmc%p1">Unmounting vfat partition</CMD>
    
42. <!-- burn rootfs -->
    
43. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mkfs.ext3 -F -E nodiscard /dev/mmcblk%mmc%p2">Formatting rootfs partition</CMD>
    
44. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mkdir -p /mnt/mmcblk%mmc%p2"/>
    
45. <CMDstate="Updater"type="push"body="$mount -t ext3 /dev/mmcblk%mmc%p2 /mnt/mmcblk%mmc%p2"/>
    
46. <CMDstate="Updater"type="push"body="pipetar -jxv -C /mnt/mmcblk%mmc%p2"file="files/rootfs-alientek-emmc.tar.bz2"ifdev="MX6UL MX7D MX6ULL">Sending and writting rootfs</CMD>
    
47. <CMDstate="Updater"type="push"body="frf">Finishing rootfswrite</CMD>
    
48. <CMDstate="Updater"type="push"body="$umount /mnt/mmcblk%mmc%p2">Unmounting rootfs partition</CMD>
    
49. <CMDstate="Updater"type="push"body="$echo Update Complete!">Done</CMD>
    
50. </LIST>
    
51. </UCL>

复制代码

       ucl2.xml文件我们仅仅保留了给EMMC烧写系统，如果要支持NAND的话可以自行参考原版的ucl2.xml文件，添加相关的内容。

39.5.2 烧写测试

MfgTool工具修改好以后就可以进行烧写测试了，将imx6ull-alientek-emmc.dtb、u-boot-alientek-emmc.imx和zImage-alientek-emmc这三个文件复制到mfgtools-with-rootfs/mfgtools/Profiles/Linux/OSFirmware/firmware目录中。将imx6ull-alientek-emmc.dtb、u-boot-alientek-emmc.imx、zImage-alientek-emmc和 rootfs-alientek-emmc.tar.bz2这四个文件复制到mfgtools-with-rootfs/mfgtools/Profiles/Linux/OSFirmware/files目录中。

       点击“mfgtool2-alientek-alpha-emmc.vbs”打开MfgTool烧写系统，等待烧写完成，然后设置拨码开关为EMMC启动，重启开发板，系统启动信息如图39.5.2.1所示：

图39.5.2.1 系统启动log信息

       从图39.5.2.1可以看出，出现“Starting kernel ...”以后就再也没有任何信息输出了，说明Linux内核启动失败了。接下来就是解决为何Linux内核启动失败这个问题。

39.5.3 解决Linux内核启动失败

       上一小节我们启动系统以后发现输出“Starting kernel ...”以后就再也没有任何信息了，难道是系统烧写错误了？可以确定的是uboot启动正常，就是在启动Linux的时候出问题了，仔细观察uboot输出的log信息，会发现如图39.5.3.1所示两行信息：

图39.5.3.1 读取设备树出错

       从图39.5.3.1可以看出，在读取“imx6ull-14x14-evk.dtb”这个设备树文件的时候出错了。重启uboot，进入到命令行模式，输入如下命令查看EMMC的分区1里面有没有设备树文件：

1. mmcdev 1             //切换到EMMC
   
2. lsmmc 1:1             //输出EMMC1分区1中的所有文件

复制代码

       结果如图39.5.3.2所示：

图39.5.3.2 EMMC分区1文件

       从图39.5.3.2可以看出，此时EMMC的分区1中是存在设备树文件的，只是文件名字为：imx6ull-alientek-emmc.dtb，因此读取imx6ull-14x14-evk.dtb肯定会出错的，因为根本就不存在这个文件。之所以出现这个错误的原因是因为uboot里面默认的设备树名字就是imx6ull-14x14-evk.dtb，这个我们在讲解uboot的时候就已经说过了。解决方法很简单，有两种方法：

       1、重新设置bootcmd环境变量值

       进入uboot的命令行，重新设置bootcmd和bootargs这两个环境变量的值，这里要注意的是bootargs的值也要重新设置一下，命令如下：

1. setenv bootcmd 'mmc dev 1;fatload mmc 1:1 80800000zImage;fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;bootz 80800000 -83000000'
   
2. setenvbootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
   
3. saveenv

复制代码

设置好bootcmd和bootargs这两个环境变量以后重启开发板，Linux系统就可以正常启动。

       2、修改uboot源码

       第1种方法每次重新烧写系统以后都要先手动设置一下bootcmd的值，这样有点麻烦，有没有一劳永逸的方法呢？肯定是有的，就是直接修改uboot源码。打开uboot源码中的文件include/configs/mx6ull_alientek_emmc.h，在宏CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS中找到如下所示内容：

示例代码39.5.3.1 查找设备树文件

1. "findfdt="\
   
2. "if test$fdt_file = undefined; then " \
   
3. "if test$board_name = EVK && test $board_rev = 9X9; then " \
   
4. "setenv fdt_fileimx6ull-9x9-evk.dtb; fi; " \
   
5. "if test$board_name = EVK && test $board_rev = 14X14; then " \
   
6. "setenvfdt_file imx6ull-14x14-evk.dtb; fi; " \
   
7. "if test$fdt_file = undefined; then " \
   
8. "echo WARNING:Could not determine dtb to use; fi; " \
   
9. "fi;\0" \

复制代码

       findfdt就是用于确定设备树文件名字的环境变量，fdt_file环境变量保存着设备树文件名。第196行和197行用于判断设备树文件名字是否为imx6ull-9x9-evk.dtb，第198行和199行用于判断设备树文件名字是否为imx6ull-14x14-evk.dtb。这两个设备树都是NXP官方开发板使用的，I.MX6U-ALPHA开发板用不到，因此直接将示例代码39.5.3.1中findfdt的值改为如下内容：

示例代码39.5.3.1 查找设备树文件

1. "findfdt="\
   
2. "if test$fdt_file = undefined; then " \
   
3. "setenvfdt_file imx6ull-alientek-emmc.dtb; " \
   
4. "fi;\0" \

复制代码

       第196行，如果fdt_file未定义的话，直接设置fdt_file= imx6ull-alientek-emmc.dtb，简单直接，不需要任何的判断语句。修改后以后重新编译uboot，然后用将新的uboot烧写到开发板中，烧写完成以后重启测试，Linux内核启动正常。

       关于系统烧写就讲解到这里，本章我们使用NXP提供的MfgTool工具通过USB OTG口向开发板的EMMC中烧写uboot、Linuxkernel、.dtb(设备树)和rootfs这四个文件。在本章我们主要做了五个工作：

       ①、理解MfgTool工具的工作原理。

       ②、使用MfgTool工具将NXP官方系统烧写到I.MX6U-ALPHA开发板中，主要是为了体验一下MfgTool软件的工作流程以及烧写方法。

       ③、使用MfgTool工具将我们自己编译出来的系统烧写到I.MX6U-ALPHA开发板中。

       ④、修改MfgTool工具，使其支持我们所使用的硬件平台。

       ⑤、修改相应的错误。

       关于系统烧写的方法就讲解到这里，本章内容不仅仅是为了讲解如何向I.MX6ULL芯片中烧写系统，更重要的是向大家详细的讲解了MfgTool的工作原理。如果大家在后续的工作或学习中使用I.MX7或者I.MX8等芯片，本章同样适用。

       随着本章的结束，也宣告着本书第三篇的内容也正式结束了，第三篇是系统移植篇，重点就是uboot、Linuxkernel和rootfs的移植，看似简简单单的“移植”两个字，引出的却是一篇300多页的“爱恨情仇”。授人以鱼不如授人以渔，本可以简简单单的教大家修改哪些文件、添加哪些内容，怎么去编译，然后得到哪些文件。但是这样只能看到表象，并不能深入的了解其原理，为了让大家能够详细的了解整个流程，笔者义无反顾的选择了这条最难走的路，不管是uboot还是Linuxkernel，从Makefile到启动流程，都尽自己最大的努力去阐述清楚。奈何，笔者水平有限，还是有很多的细节没有处理好，大家有疑问的地方可以到正点原子论坛www.openedv.com上发帖留言，大家一起讨论学习。