NUC977之 UBIFS
UBOOT部份
uboot2013.04
mtdparts default 設定MTD分區預設值, 預設值定義在 nuc970_evb.h中. 這個設定是將MTD分
#define MTDIDS_DEFAULT "nand0=nand0"
#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nand0:[email protected](u-boot),[email protected](kernel),-(user)"
#define MTD_ACTIVE_PART "nand0,2"
區ID設為nand0, 預設三個分區u-boot, kernel 和user.
第一分區: 名稱為u-boot, 起始位置為0x0, 大小為0x200000.
第二分區: 名稱為kernel, 起始位置為0x200000, 大小為0x1400000.
第三分區: 名稱為user, 起始位置為0x1600000, 大小為剩餘空間.
U-Boot> mtdparts
mtdparts variable not set, see 'help mtdparts'
no partitions defined
defaults:
mtdids : nand0=nand0
mtdparts: mtdparts=nand0:[email protected](u-boot),[email protected](kernel),-(user)
U-Boot>
U-Boot> env print
[-f]=nambaudrate=115200
baudrate=115200
bootargs=noinitrd ubi.mtd=2 root=ubi0:system rw rootfstype=ubifs console=ttyS0,115200n8 rdinit=/sbin/init mem=64M mtdparts=nand0:[email protected](u-boot),[email protected](kernel),-(user)
bootcmd=nboot 0x7fc0 0 0x200000; bootm 0x7fc0
bootdelay=9
ethact=emac
ethaddr=00:00:00:11:66:88
stderr=serial
stdin=serial
stdout=serial
bootargs
這個參數將會傳遞給內核系統, 內核和文件系統的不同就會有不同的設置方法.
下面這個範例是將bootargs 的NAND MTD層分區傳遞至內核, 詳細的分區設定請參考4.5.10
MTD命令. 最後, 記得將環境變數儲存到 NAND flash.
linux kernel部份
注意:如果 U-boot 有設定環境變數, 那內核裡必須勾選 “Command line partition
table parsing”, 如此一來, 參數才會傳入內核裡.
開機命令設置 – 以NAND Flash UBIFS文件系統為根文件系統的設定
開機命令可以用來設置系統. 包含了根文件系統型態, 記憶體大小, console 波特率…
等. 使用這個設定需要啟動UBIFS文件系統 (請參考 5.3.4 文件系統設置), 並且取消
RAM根文件系統設定.
General setup --->
[ ] Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support
下列範例是需要先將根文件系統製作成UBIFS格式的鏡像文件(請參考3.8.4製作FS
型態Image), 再燒入至mtd2所在的位置, 當內核啟動會依據下列開機命令將根文件
系統帶起.
原:root=/dev/ram0 console=ttyS0,115200n8 rdinit=/sbin/init mem=64M
修改后:noinitrd ubi.mtd=2 root=ubi0:system rw rootfstype=ubifs console=ttyS0,115200n8 rdinit=/sbin/init mem=64M
Boot options --->
(noinitrd ubi.mtd=2 root=ubi0:system rw rootfstype=ubifs console=ttyS0,
115200n8 rdinit=/sbin/init mem=64M) Default kernel command string
Kernel command line type (Use bootloader arguments if available) ---
UBIFS文件系統設置
UBIFS 是用於固態硬碟儲存裝置上，並與LogFS相互競爭，作為JFFS2的後繼檔案系
統之一。UBIFS 在設計與效能上均較YAFFS2、JFFS2更適合 MLC NAND FLASH。例
如：UBIFS 支援 write-back, 其寫入的資料會被 cache, 直到有必要寫入時才寫到 flash,
大大地降低分散小區塊數量並提高 I/O 效率。
Device Drivers --->
-*- Memory Technology Device (MTD) support --->
<*> Enable UBI - Unsorted block images --->
File systems --->
[*] Miscellaneous filesystems --->
<*> UBIFS file system support
[*] Advanced compression options
[*] LZO compression support
MTD NAND flash 設置
NAND flash 是使用的驅動是掛在 MTD 子系統之下. 可按照以下設置使能. NAND
flash 接口有兩組管腳可選擇, Port C 以及 Port I, 需視硬件接線設置.
Device Drivers --->
Generic Driver Options --->
<*> Nuvoton NUC970 FMI function selection
Select FMI device to support (Support MTD NAND Flash) --->
-*- Memory Technology Device (MTD) support --->
<*> Command line partition table parsing
<*> Caching block device access to MTD devices
-*- NAND Device Support --->
-*- Nuvoton NUC970 MTD NAND --->
NUC970 NAND Flash pin selection (Port C) --->
驅動中的基本設置如果需要由U-boot環境變數傳入就必須將” Command line partition
table parsing” 選上, 否則會使用驅動程式裡的默認配置, 主要會將 MTD 分為三塊空
間. 上電進入 shell 後, 分別是/dev/mtdblock0, /dev/mtdblock1, 以及 /dev/mtdblock2. 第一
塊是放置 U-Boot 的空間, 第二塊放置內核文件, 第三塊則是用來掛載 YAFFS2 或
UBIFS 文件系統的空間. 若是配置有需要更改, 例如增加或減少分區, 改變分區大小.
請直接編輯 uboot/include/nuc970_evb.h 或 drivers/mtd/nand/nuc970_nand.c
用BSP中的rootfs制做根文件系统
UBIFS製作Image命令如下：
# mkfs.ubifs -F -x lzo -m 2048 -e 126976 -c 732 -o rootfs_ubifs.img -d ./rootfs
# ubinize -o ubi.img -m 2048 -p 131072 –O 2048 -s 2048 ubinize.cfg
mkfs.ubifs 使用的參數說明如下：
-F ：設定檔案系統未使用的空間優先mount.
-x： 壓縮的格式，"lzo", "favor_lzo", "zlib" 或 "none" (預設："lzo")
-m：最小的I/O操作的大小，也就是NAND Flash一個頁的大小。
-e：邏輯擦除塊的大小(logical erase block size)。因為實體擦除塊(PEB)為128KiB，所以
邏輯擦除塊設定為124KiB=126976。
-c：最大的擦除塊的號碼(maximum logical erase block count)。
-o：輸出檔案。
ubinize使用的參數說明名如下：
-o：輸出檔案。
-m：最小輸入/輸出的大小，也就是NAND Flash一個頁的大小。
-p：實體擦除塊大小，128KiB=131072。
-O：VID檔頭位移位置。
-s：使用最小輸入/輸出的大小，存放UBI檔頭。
ubinize.cfg 內容如下：
[rootfs-volume]
NUC970 Linux BSP 使用手冊
Nov. 8, 2016 34 of 185 Rev. 1.00
mode=ubi
image=rootfs_ubifs.img
vol_id=0
vol_size=92946432
vol_type=dynamic
vol_name=system
vol_flags=autoresize
即可將rootfs資料夾壓縮成ubi.img，再透過NuWriter放到相對應NAND Flash的位址。
輸入下列命令即可將UBIFS檔案系統掛在flash資料夾中：
需要參考/sys/class/misc/ubi_ctrl/dev內容，假設內容為 10：56，則設定如下：
# mknod /dev/ubi_ctrl c 10 56
# ubiattach /dev/ubi_ctrl -p /dev/mtd2
# mount -t ubifs ubi0:system /flash
UBIFS相關指令可以在mtd-utils套件中找到。UBIFS文件系統設置可以參考5.3.4章節。
在ubuntu下安装mtd-utils
[email protected]:/ apt install mtd-utils
测试安装
[email protected]:/home/hbin/nuc977_bsp/nuc970bsp# mkfs.ubifs -V
mkfs.ubifs 1.5.2
[email protected]:/home/hbin/nuc977_bsp/nuc970bsp# mkfs.ubifs -F -x lzo -m 2048 -e 126976 -c 732 -o rootfs_ubifs.img -d ./rootfs
[email protected]:/home/hbin/nuc977_bsp/nuc970bsp# ubinize -o ubi.img -p 131072 -m 2048 -s 2048 -O 2048 rootfs_ubinize.cfg
[email protected]:/home/hbin/nuc977_bsp/nuc970bsp#
烧录根文件系统
设置 Image
Type 为 Data 模式，Image encrypt 为 Disable，Image start offset 为 0x1600000，按 Burn 烧
写。
上电启动
.................................
UBI error: scan_peb: bad image sequence number 105634952 in PEB 49, expected 2098770162
Erase counter header dump:
magic 0x55424923
version 1
ec 1
vid_hdr_offset 2048
data_offset 4096
image_seq 105634952
hdr_crc 0x2f5bd0c7
erase counter header hexdump:
UBI error: ubi_attach_mtd_dev: failed to attach mtd2, error -22
UBI error: ubi_init: cannot attach mtd2
UBIFS error (pid 1): ubifs_mount: cannot open "ubi0:system", error -19
VFS: Cannot open root device "ubi0:system" or unknown-block(0,0): error -19
Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
1f00 2048 mtdblock0 (driver?)
1f01 20480 mtdblock1 (driver?)
1f02 108544 mtdblock2 (driver?)
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)
内核崩溃
查资料是根文件系统的nandflash部份要进行擦除
U-Boot> mtdparts default
U-Boot> mtdparts
device nand0 <nand0>, # parts = 3
#: name size offset mask_flags
0: u-boot 0x00200000 0x00000000 0
1: kernel 0x01400000 0x00200000 0
2: user 0x06a00000 0x01600000 0
active partition: nand0,0 - (u-boot) 0x00200000 @ 0x00000000
defaults:
mtdids : nand0=nand0
mtdparts: mtdparts=nand0:[email protected](u-boot),[email protected](kernel),-(user)
擦除 user分区
U-Boot> nand erase.part user
NAND erase.part: device 0 offset 0x1600000, size 0x6a00000
Skipping bad block at 0x01b20000
Skipping bad block at 0x03480000
Erasing at 0x7fe0000 -- 100% complete.
OK
ubi part user **分区
U-Boot> ubi part user
Creating 1 MTD partitions on "nand0":
0x000001600000-0x000008000000 : "mtd=2"
UBI: attaching mtd1 to ubi0
UBI: physical eraseblock size: 131072 bytes (128 KiB)
UBI: logical eraseblock size: 126976 bytes
UBI: smallest flash I/O unit: 2048
UBI: VID header offset: 2048 (aligned 2048)
UBI: data offset: 4096
UBI: empty MTD device detected
UBI: create volume table (copy #1)
UBI: create volume table (copy #2)
UBI: attached mtd1 to ubi0
UBI: MTD device name: "mtd=2"
UBI: MTD device size: 106 MiB
UBI: number of good PEBs: 846
UBI: number of bad PEBs: 2
UBI: max. allowed volumes: 128
UBI: wear-leveling threshold: 4096
UBI: number of internal volumes: 1
UBI: number of user volumes: 0
UBI: available PEBs: 834
UBI: total number of reserved PEBs: 12
UBI: number of PEBs reserved for bad PEB handling: 8
UBI: max/mean erase counter: 1/0
U-Boot>
ubi create system - 创建分区
再次烧录根文件系统
VFS: Mounted root (ubifs filesystem) on device 0:11.
devtmpfs: mounted
Freeing unused kernel memory: 128K (c03b6000 - c03d6000)
BusyBox v1.22.1 (2016-02-03 14:11:04 CST) built-in shell (ash)
Enter 'help' for a list of built-in commands.
~ #
~ #
~ # ls
bin etc linuxrc proc sys usr
dev lib mnt sbin tmp var
~ #
参考:NUC970 Linux BSP 使用手冊.pdf
参考:https://blog.****.net/qianxilin/article/details/89282773