本文主要是将如何将tftp嵌入到uboot中，开机启动。
使用规格如下：

board	hi3519v101 C020
arch	hi3519
uboot version	2010.06

1 添加tftp步骤

上一章更新了uboot的启动流程。而在uboot下做tftp升级，因为海思本身支持ftfp升级，(可以查看main.c 372 行CONFIG_UPDATE_TFTP)。

故需要做的工作如下：

1. 在/include/configs/hi3519v101.h中增加  #define UPDATE_TFTP，则在common/main.c中可寻找到关于tftp的升级代码。
2. 编写common/下update.c代码，当tftp收到代码以后进行升级。
3. 由于update.c使用fit文件，需要学习解析FIT文件。
4. 用于update.c使用flash擦写，而3519使用EMMC，需学习擦写EMMC文件。
5. 重新编写update.c
6. tftp等待时间有点长，需要修改net/tftp.c中关于tftp的等待时间。

其中有几个注意点：

*common下的cmd_XXX.c都是在uboot下使用命令实现的。tftp就是在cmd_net.c中实现，如果不会，可以参考cmd下的代码*
前章节已经说明，但是重新说明一下，3519的存储初始化采用广撒网操作，即定义了nor,nand,emmc的三种存储器初始化，哪个操作成功就算是成功了。
- 针对于存储的操作，都采用hisi自己写的操作。具体查看drivers/mtd/中hi开头的di驱动。
- 关于EMMC的驱动，都在drivers/mmc/himciv200.c中。可以查看common/cmd_mmc.c参考mmc工作方式
  1
  2
  3
  #define CONFIG_CMD_SF //354行，nor flash操作
  #define CONFIG_CMD_NAND //358行，nand flash操作
  #define CONFIG_GENERIC_MMC //377行，EMMC操作

2 实施步骤

查看common/main.c中372行已经有TFTP升级了，所以只需要定义CONFIG_UPDATE_TFTP即可。

1. 在hi3519v101.所以只需要定义CONFIG_UPDATE_TFTP即可

/*---->include/configs/hi3519v101.h<----------------*/
#define CONFIG_FIT 1
#define CONFIG_UPDATE_TFTP 1
// #define CONFIG_OF_LIBFDT 1
// #define CONFIG_UPDATE_TFTP_CNT_MAX 1
// #define CONFIG_UPDATE_TFTP_MSEC_MAX 1

其中，除了要定义CONFIG_OF_LIBFDT，还要定义CONFIG_FIT。。毕竟我们需要使用FIT文件结构进行升级。
在实施中，一定要阅读以下几个文档：

README 2097行有关于tftp升级的详细介绍
doc/README.update 有详细的关于auto tftp update的介绍
CONFIG_OF_LIBFDT是关于描述FDT的文件，在README.update中建议打开，但是在实际使用中，我们并没有用到FDT相关功能，打开以后问题多多，所以关闭了
CONFIG_UPDATE_TFTP_CNT_MAX和CONFIG_UPDATE_TFTP_MSEC_MAX是关于tftp等待时间，这里定义的只是初始值，在update.c中可以直接定义，而且在tftp.c中关于tftp的等待时间有严格限制，需要修改

2. 查看update.c代码

update.c中update_tftp代码非常简单，首先获取要升级的文件，获取内存地址，使用tftp获取文件，使用FIT进行解析。解析完毕后存储到文件中。步骤如下：

1. 获取要升级的文件名称
2. 获取要升级存放的内存地址
3. 调用tftp协议进行文件传输
4. 解析FIT文件，获取单个文件
5. 使用擦写文件

需要做的工作如下：

1. 设置升级文件名称
2. 设置内存存放地址，默认为0x82000000
3. 学习FIT格式
4. 学习EMMC擦写

3. FIT文件解析

关于FIT文件，详细的操作文档在：

1 2	doc/uImage.FIT //请详细仔细阅读

FIT举例如下：

//FIT是作为内核的一种文件描述方式，其实和xml差不多
/ {     // 根文件“/”是必要的，如同文件系统的根目录，以下都是根节点下子节点，例子中，/下只有images一个子节点
	description = "IPNC auto-tftp firmware";//根节点下关于子节点描述
	#address-cells = <1>; //子节点地址描述，<1>表示只有1个地址

	images { //子节点image
		update@1 { //子节点,名称@地址
			description = "u-boot"; //子节点描述符
			data = /incbin/("./uboot.bin"); //子节点存在地址，mkimage会使用
			type = "standalone"; //类型，类型定义很多，查看README
			compression = "none";//是否压缩
			arch = "arm"; //架构
			load = <0x00000000>; //启动地址
			entry = <0x100000>;  //地址大小
			hash@1 {
				algo = "md5"; //校验规则
			};
		};
}

生产FIT，在PC下操作如下：

1 2	mkimage -fl update_firmware.its ./firmware.bin //使用mkimage将its的文件描述符打包成firmware.bin升级文件

4. EMMC擦写

查看cmd_env代码，为了区分使用nand,nor,emmc去保存，uboot写了三套saveenv的结构体，通过查看当前的存储，调用不同的存储擦写操作，简单粗暴，大写的佩服。

截取的cmd_mmc.c中擦写mmc的代码
{
     if (strncmp(argv[1], "write", sizeof("write")) == 0) {
    	int dev = simple_strtoul(argv[2], NULL, 10);
    	void *addr = (void *)simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
    	u32 cnt = simple_strtoul(argv[5], NULL, 16);
    	u32 n;
    	struct mmc *mmc = find_mmc_device(dev)  
    	int blk = simple_strtoul(argv[4], NULL, 16) 
    	if (!mmc)
    		return 1    
    	printf("\nMMC write: dev # %d, block # %d, count %d ... ",
    		dev, blk, cnt)  
    	mmc_init(mmc)   
    	n = mmc->block_dev.block_write(dev, blk, cnt, addr) 
    	printf("%d blocks written: %s\n",
    		n, (n == cnt) ? "OK" : "ERROR");
    	return (n == cnt) ? 0 : 1;
    } else if (strncmp(argv[1], "write.ext4sp",
					sizeof("write.ext4sp")) == 0) {
#ifdef CONFIG_EXT4_SPARSE
		int dev = simple_strtoul(argv[2], NULL, 10);
		void *addr = (void *)simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
		u32 blk = simple_strtoul(argv[4], NULL, 16);
		u32 cnt = simple_strtoul(argv[5], NULL, 16);
		struct mmc *mmc = find_mmc_device(dev);
		if (!mmc)
			return 1;
		mmc_init(mmc);
		printf("\nMMC write ext4 sparse: dev # %d, "
			"block # %d, count %d ... \n",
			dev, blk, cnt);
		return ext4_unsparse(mmc, dev, addr, blk, cnt);
#else
		printf("Not support.\n");
		return 0;
#endif
}

可以查看EMMC有两种写法，一种是write，一种是write.ext4sp，两种写法一定要注意。

5. update.c编写

参考代码

6. tftp等待时间过长

在使用tftp中，如果网线没有插好，大约有10s等待时间，如果tftp服务器没有开启，大约有20s等待时间。考虑到如果网线没有插，优化10s等待时间意义不大，所以着重优化tftp等待时间。
通过代码追踪可以看到，阻塞主要发生在net/net.c中

//----->net/net.c 307行
NetLoop(proto_t protocol)
{
    ……
    ……
    // 347行，如果网线没有插上，主要阻塞在eth初始化上，可以优化net/net-drc.c上代码，但是意义不大
    if (eth_init(bd) < 0) {
	eth_halt();
	return(-1);
	}
	……
	……
	//384行，在TFTP中有一个数值TftpTimeoutCountMax和TftpTimeout,这两个函数有什么用呢，后续会用到
	//TftpTimeoutCountMax，tftp失败尝试次数
	//TftpTimeout，TFTP timeout处理函数，根据count值重新尝试TFTP
	switch (protocol) {
		case TFTP:
			/* always use ARP to get server ethernet address */
			TftpStart();
			break;
			……
	}
	……
	……
	//487行，此处ARP发包用到了configs/hi3519v101.h中的
	//#define CONFIG_ARP_TIMEOUT		50000UL
    //#define CONFIG_NET_RETRY_COUNT		50
    //进行了50次，50000次电平的发包，当然会慢，注释了相关函数
		ArpTimeoutCheck();
		………
		………
		//493行，此处为TFTP time out后的处理
		if (timeHandler && ((get_timer(0) - timeStart) > timeDelta)) {
			thand_f *x;
			…………
    }
    ……
    ……
}

所以，想要将时间变短，改变ArpTimeoutCheck()的等待时间即可。
修改在configs/hi3519v101.h中

7 Q&A

1. 每次重新烧写uboot，环境变量不变

env初始化有两个地方：

1
2

1. arm/lib/board.c中， init_sequence初始化序列中会初始化，但是此时存储类型还没有确定，初始化无用
2. arm/lib/board.c中433行env_relocate ()，初始化存储以后，会根据存储设备，更新关于存储设备的初始化，擦写，读取等操作的动作。此刻再从存储设备中读取环境变量

在第二次调用的时候，会调用common/env_emmc.c中代码

//----------------->67行 common/env_emmc.c
void emmc_env_relocate_spec(void)
{
	int ret;
	struct mmc *mmc = find_mmc_device(0);

	if (!mmc)
		goto error;

	mmc_init(mmc);

	printf("offset :%x, size %x\n", CONFIG_ENV_OFFSET, CONFIG_ENV_SIZE);
	ret = mmc->block_dev.block_read(0, CONFIG_ENV_OFFSET >> 9,
		 CONFIG_ENV_SIZE >> 9, env_ptr);

	/* flush cache after read */
	flush_cache((ulong)env_ptr, CONFIG_ENV_SIZE); /* FIXME */

	if (ret != (CONFIG_ENV_SIZE >> 9))
		goto error;

	if (crc32(0, env_ptr->data, ENV_SIZE) != env_ptr->crc)
		goto error;

	gd->env_valid = 1;

	return;

error:
	puts("*** Warning - bad CRC, using default environment\n\n");

	set_default_env();

得到重要信息，存储在configs/hi3519v101.h中的定义：

1 2	#define CONFIG_ENV_OFFSET 0x80000 #define CONFIG_ENV_SIZE 0x40000

可以知道，在uboot 1M的存储空间中，前512K用于存储uboot,后续512K用于存储环境变量。根据需求进行擦写
问题来了，如果没有tftp升级，那我们应该怎么做呢？哈哈。。有时间做到再说吧。大致在net中增加新的网络驱动，然后在main.c中增加对应代码即可。

8 测试

项目	uboot启动时间
网线不在	11+3+1+1 = 16s
server IP不存在，TFTP服务未开启	2+3+1+1s =7s
server IP存在，TFTP服务未开启	2+3+2+1s = 8s
Server IP存在，TFTP服务开启	根据服务器启动时间

时间： A+B+C+D

A —初始化与网络初始化
B —arp寻找server
C —tftp尝试
D —bootdelay

9 patch包

源文件打包diff

diff -Naur u-boot-2010.06 u-boot-2010.06-mh > update.patch

diff -Naur 源文件 更改文件 > patch名称
-N –new-file 　在比较目录时，若文件A仅出现在某个目录中，会显示：Onlyin目录;文件A若使用-N参数，则diff会将文件A与一个空白的文件比较。
-a 将所有文件当作文本文件来处理
-u 以合并的方式来显示文件内容的不同。
-r 递归

atch添加
在源文件中，执行

tar -xzvf u-boot-2010.06.tgz
patch -p0 < update.patch

-pX 表示忽略多少文件夹