u-boot中分區和核心MTD分區關系

一、u-boot中環境變量與uImage中MTD的分區關系

分區隻是核心的概念，就是說A～B位址放核心，C～D位址放檔案系統，(也就是規定哪個位址區間放核心或者檔案系統)等等。

一般我們隻需要分3-4個區，第一個為boot區，一個為boot參數區(傳遞給核心的參數),一個為核心區，一個為檔案系統區。（但是有的核心就會有很多分區，比如核心參數會有兩個，還有會Logo的位址）

而對于bootloader中隻要能将核心下載下傳到A~B區的A位址開始處就可以，C~D區的C起始位址下載下傳檔案系統…….這些起始位址在MTD的分區資訊中能找到。是以bootloader對分區的概念不重要，隻要它能把核心燒到A位置，把檔案系統燒到C位置即可。

是以，在bootloader對Flash進行操作時，哪塊區域放什麼是以核心為主（核心中MTD的分區資訊可以從核心的代碼中看到）。傳遞給u-boot的參數隻要和核心中MTD分區資訊一緻即可。

而為了友善操作，bootloader類似也引入分區的概念。例如，可以使用“nandwrite 0x3000000 kernel 200000”指令将uImage燒到kernel分區，而不必寫那麼長：nand write 3000000 A 200000,也就是用分區名來代替具體的位址。

這要對bootloader對核心重新分區：這需要重新設定一下bootloader環境參數，就可以同步更新核心分區資訊

如：

setenv bootargs 'noinitrd console=ttySAC0root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 mtdparts=nand_flash:128k(u-boot)ro,64k(u-bootenvs),3m(kernel),30m(root.jffs2),30m(root.yaffs)'

解析：在這裡的挂載檔案系統的地方mtdblock3，可以從mtdparts中看出來，第一個檔案系統（jffs2格式）在第四個分區，是以使用mtdblock3,關于分區和檔案系統的挂載在下面有解釋。

在設定了mtdparts變量之後,就可以在nand read/write/erase指令中直接使用分區的名字而不必指定分區的偏移位置.而這需要核心MTD最好沒有規劃分區。

如果你是通過uboot的核心指令行給MTD層傳遞MTD分區資訊，這種情況下,核心讀取到的分區資訊始終和u-boot中的保持一緻(推薦的做法)

如果你是把分區資訊寫在核心源代碼MTD裡定義好的方法,那最好保證它和u-boot中的保持一緻,即同步修改uboot及核心的相關部分。

解析：從分析的内容可以看出來，首先使用bootargs是可以重新設定核心分區的，使用的mtdparts，也就是說，如果核心中沒有指定好mtd分區資訊的話，使用uboot給與分區是很好的辦法，如果核心中指定好了分區的資訊，最好保證uboot中的分區和核心中的分區一直，如果不一緻的話，自我感覺是使用uboot的分區資訊，或者是uimage啟動不成功。

Uboot中分區和核心MTD分區之間的關系了解:

首先覺得這兩者是有關系的，但是關于在NAND分區過程中，是哪個依附于哪個，我覺得是uboot依附MTD，在核心flash device驅動中，如果有聲明NAND分區資訊的話，在uboot中可以再進行mtdparts分區，但是最終的結果是依照MTD進行挂載檔案系統的，例如：

如果核心分區資訊如下：

staticstruct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {

     [0] = {

          .name     = "uboot",

          .offset = 0x00000000,

          .size     = 0x00040000,

     },

     [1] = {

          .name     = "kernel",

          .offset = 0x00200000,

          .size     = 0x00300000,

     [2] = {

          .name     = "yaffs2",

          .offset = 0x00500000,

          .size     = MTDPART_SIZ_FULL

     }

};

從中可以發現，uboot和kernel是存在間隙的，但是不管怎麼說，在NAND的最低端可定是uboot的資訊，那麼這個開發闆的uboot的分區資訊如下：

bootargs=noinitrdroot=/dev/mtdblock2  init=/linuxrc console=ttySAC0

mtdparts=mtdparts=nandflash0:256k@0(bios),128k(params),128k(toc),512k(eboot),1024k(logo),3m(kernel),-(root)

從上面便可以看出來，挂載檔案系統的塊并不是按照mtdparts中順序數出來的檔案系統塊，因為在核心代碼中，檔案系統是挂載在mtdblock2上，但是在uboot分區中不是這個樣子，如果按照uboot的話應該是mtdblock5,但是核心中uboot和kernel之間是有間隙的，這個間隙正好别kernel之前的東西填充結束，總共2m,從核心資訊中的mtd分區資訊可知，在kernel聲明中，偏移量offset=0x200000,也就是2m，但是uboot的大小是size=0x40000,也就是256K,

這兩者中間是有間隙的，間隙的部分正好被填充滿，但是挂載檔案系統依舊是依照核心資訊而不是依照uboot中的分區。

         但是也有人說，修改nand分區，直接修改uboot中的mtdparts就可以，也就是說，

1.如何對nand 分區。修改mtdparts環境變量就可以了麼？

對于目前的U-boot而言,是的.而且, 設定了mtdparts變量之後,你可以在nand read/write/erase指令中直接使用分區的名字而不必指定分區的偏移位置.

set bootargs noinitrd console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2  mtdparts=nand_flash:128k(u-boot)ro,64k(u-boot envs),3m(kernel),30m(root.jffs2),30m(root.yaffs)

2 核心通過bootargs找到檔案系統，bootargs中的mtdblockx即代表分區，block1，2，3代表哪個分區是如何确定的。

事實上,bootargs中的"root=/dev/mtdblockx"隻是告訴核心,root fs從第x個(x=0,1,2...)MTD分 區挂載,mtdblock0對應第一個分區,mtdblock1對應第二個分區,以此類推.至于這個分區對應MTD device(NAND Flash)的哪一段範圍,取決于核心讀到的MTD分區資訊,這個分區資訊可以通過:

1) 寫死在MTD層的NAND Controller驅動或者核心其他部分代碼裡

2) 通過U-boot傳遞給核心的指令行中的mtdparts=...部分解析得出,解析的規則同u-boot中mtdparts變量的指派規則

3) 其他可以讓核心知道分區資訊的任何辦法

3 在u－boot中給nand分區後是否要對應修改kernel的代碼？

如果你用的是通過核心指令行給MTD層傳遞u-boot中的MTD分區資訊,那是不需要的,在這種情況下,核心讀取到的分區資訊始終和u-boot中的保持一緻(推薦的做法)

如果你用的是把分區資訊寫死在核心源代碼裡的方法,那最好保證它和u-boot中的保持一緻,即同步修改核心的相關部分代碼

從上面這幾個情況看出來，如果在uboot中進行nand分區，那麼盡量保證和核心一緻，如果核心中沒有聲明分區資訊的話，在uboot中的分區就可以當做分區資訊使用。從第二個問題的回答可以看出來，那麼挂載檔案系統的部分還是依靠核心的mtd分區的。

nand write0x3000000 kernel 200000 這條指令是說從記憶體中往flash中寫核心，從記憶體位址為0x30000000的地方開始寫，往flash的偏移位址為200000的地方寫kernel這麼多位元組，也可以這麼了解：從記憶體位置為0x30000000的地方讀取kernel這麼大的位元組全部寫到flash偏移位址為200000的地方

nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;

從nand讀出核心：從哪裡讀？   從kernel分區

        放到哪裡去？-0x30007FC0

二、常用的分區方法

核心通過bootargs找到檔案系統，bootargs中的mtdblockx即代表分區，block1，2，3代表哪個分區。

事實上,bootargs中的"root=/dev/mtdblockx"隻是告訴核心,root fs從第x個(x=0,1,2...)MTD分區挂載,mtdblock0對應第一個分區,mtdblock1對應第二個分區,以此類推.

3：分區方法

1) MTD層的分區

2) 通過U-boot傳遞給核心的指令行中的mtdparts=...

3) 其他可以讓核心知道分區資訊的任何辦法，（核心預設的指令參數）

下面說到mtdparts，及它的用法：

mtdparts

mtdparts=fc000000.nor_flash:1920k(linux),128k(fdt),20M(ramdisk),4M(jffs2),38272k(user),256k(env),384k(uboot)

要想這個參數起作用，核心中的mtd驅動必須要支援，即核心配置時需要選上Device Drivers  ---> Memory Technology Device (MTD) support  ---> Command line partition table parsing

mtdparts的格式如下：

mtdparts=<mtddef>[;<mtddef]

<mtddef>  := <mtd-id>:<partdef>[,<partdef>]

 <partdef> := <size>[@offset][<name>][ro]

 <mtd-id>  := unique id used in mapping driver/device

<size>    := standard linux memsize OR "-" to denote all remaining space

<name>    := (NAME)

是以你在使用的時候需要按照下面的格式來設定：

mtdparts=mtd-id:<size1>@<offset1>(<name1>),<size2>@<offset2>(<name2>)

這裡面有幾個必須要注意的：

a.  mtd-id 必須要跟你目前平台的flash的mtd-id一緻，不然整個mtdparts會失效 怎樣擷取到目前平台的flash的mtd-id？

在bootargs參數清單中可以指定目前flash的mtd-id，如指定 mtdids:nand0=gen_nand.1，前面的nand0則表示第一個flash

b.  size在設定的時候可以為實際的size(xxM,xxk,xx)，也可以為'-'這表示剩餘的所有空間。

相關資訊可以檢視drivers/mtd/cmdlinepart.c中的注釋找到相關描述。

U-boot的環境變量值得注意的有兩個： bootcmd 和bootargs。

引用：

u       bootcmd

    前面有說過bootcmd是自動啟動時預設執行的一些指令，是以你可以在目前環境中定義各種不同配置，不同環境的參數設定，然後設定bootcmd為你經常使用的那種參數。

u       bootargs

    下面介紹一下bootargs常用參數，bootargs的種類非常的多，而且随着kernel的發展會出現一些新的參數，使得設定會更加靈活多樣。

A. root

用來指定rootfs的位置， 常見的情況有:

    root=/dev/ram rw  

    root=/dev/ram0 rw

  請注意上面的這兩種設定情況是通用的，我做過測試甚至root=/dev/ram1 rw和root=/dev/ram2 rw也是可以的，網上有人說在某些情況下是不通用的，即必須設定成ram或者ram0，但是目前還沒有遇到，還需要進一步确認，遇到不行的時候可以逐一嘗試。

    root=/dev/mtdx rw

    root=/dev/mtdblockx rw

    root=/dev/mtdblock/x rw

    root=31:0x

上面的這幾個在一定情況下是通用的，當然這要看你目前的系統是否支援，不過mtd是字元裝置，而mtdblock是塊裝置，有時候你的挨個的試到底目前的系統支援上面那種情況下，不過root=/dev/mtdblockx rw比較通用。此外，如果直接指定裝置名可以的話，那麼使用此裝置的裝置号也是可以的。

    root=/dev/nfs

在檔案系統為基于nfs的檔案系統的時候使用。當然指定root=/dev/nfs之後，還需要指定nfsroot=serverip:nfs_dir，即指明檔案系統存在那個主機的那個目錄下面。

B. rootfstype

    這個選項需要跟root一起配合使用，一般如果根檔案系統是ext2的話，有沒有這個選項是無所謂的，但是如果是jffs2,squashfs等檔案系統的話，就需要rootfstype指明檔案系統的類型，不然會無法挂載根分區.

C. console

console=tty<n>  使用虛拟序列槽終端裝置 <n>.

console=ttyS<n>[,options] 使用特定的序列槽<n>，options可以是這樣的形式bbbbpnx，這裡bbbb是指序列槽的波特率，p是奇偶校驗位，n是指的bits。

console=ttySAC<n>[,options] 同上面。

看你目前的環境，有時用ttyS<n>，有時用ttySAC<n>，網上有人說，這是跟核心的版本有關，2.4用ttyS<n>，2.6用ttySAC<n>，但實際情況是官方文檔中也是使用ttyS<n>，是以應該是跟核心版本沒有關聯的。可以檢視Documentation/serial-console.txt找到相關描述。

D. mem

mem=xxM 指定記憶體的大小，不是必須的

E. ramdisk_size

ramdisk=xxxxx           不推薦  

ramdisk_size=xxxxx   推薦

上面這兩個都可以告訴ramdisk 驅動，建立的ramdisk的size，預設情況下是4m(s390預設8M)，你可以檢視Documentation/ramdisk.txt找到相關的描述，不過ramdisk=xxxxx在新版的核心都已經沒有提了，不推薦使用。

F. initrd, noinitrd

當你沒有使用ramdisk啟動系統的時候，你需要使用noinitrd這個參數，但是如果使用了的話，就需要指定initrd=r_addr,size, r_addr表示initrd在記憶體中的位置，size表示initrd的大小。

G. init

init指定的是核心啟起來後，進入系統中運作的第一個腳本，一般init=/linuxrc, 或者init=/etc/preinit，preinit的内容一般是建立console,null裝置節點，運作init程式，挂載一些檔案系統等等操作。請注意，很多初學者以為init=/linuxrc是固定寫法，其實不然，/linuxrc指的是/目錄下面的linuxrc腳本，一般是一個連接配接罷了。

H. ip

指定系統啟動之後網卡的ip位址，如果你使用基于nfs的檔案系統，那麼必須要有這個參數，其他的情況下就看你自己的喜好了。設定ip有兩種方法：

 ip = ip addr

 ip=ip addr:server ip addr:gateway:netmask::which netcard:off

這兩種方法可以用，不過很明顯第二種要詳細很多，請注意第二種中which netcard 是指開發闆上的網卡，而不是主機上的網卡。

說完常見的幾種bootargs，那麼我們來讨論平常我經常使用的幾種組合：

1). 假設檔案系統是ramdisk，且直接就在記憶體中，bootargs的設定應該如下：

setenv bootargs ‘initrd=0x32000000,0xa00000 root=/dev/ram0 console=ttySAC0 mem=64M init=/linuxrc’

2). 假設檔案系統是ramdisk，且在flash中，bootargs的設定應該如下：

setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 root=/dev/ram rw init=/linuxrc’

注意這種情況下你應該要在bootm指令中指定ramdisk在flash中的位址，如bootm kernel_addr ramdisk_addr (fdt_addr)

3). 假設檔案系統是jffs2類型的，且在flash中，bootargs的設定應該如下

setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 noinitrd root=/dev/mtdblock2 rw rootfstype=jffs2 init=/linuxrc’

4). 假設檔案系統是基于nfs的，bootargs的設定應該如下

setenv bootargs ‘noinitrd mem=64M console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.3:/nfs ip=192.168.0.5:192.168.0.3:192.168.0.3:255.255.255.0::eth0:off’

或者

setenv bootargs ‘noinitrd mem=64M console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.3:/nfs ip=192.168.0.5’