系統(tǒng)燒寫初探

嵌入式 Linux開發(fā)中通常是用網(wǎng)絡來進行測試，但最終的產(chǎn)品中可能不會通過網(wǎng)絡來運行。 因此需要將 uboot、linux kernel、. dtb(設備樹) 和 rootfs這四個文件燒寫到開發(fā)板的 EMMC、NAND或 QSPI Flash等存儲設備上，這樣不管有沒有網(wǎng)絡都可以正常運行。 本文將介紹 NXP官方提供的 I.MX系列 CPU燒寫軟件MfgTool及其工作原理

1. MfgTool工具介紹

MfgTool工具是 NXP提供的專門用于給 I.MX系列 CPU燒寫系統(tǒng)的軟件，可以在 NXP官網(wǎng)下載，該軟件在 Windows下使用，本文中使用的是 L4.1.15_2.0.0-ga_mfg-tools.tar.gz，解壓后的文件夾內(nèi)容如下圖：

選擇 with-rootfs的壓縮包繼續(xù)解壓，解壓完后，進入 mfgtools文件夾，其內(nèi)容如下圖示：

其中：

• Profiles文件夾：存放要燒寫的文件
• MfgTool2.exe：燒寫軟件

mfg_tools可以燒寫I.MX6U、I.MX7、I.MX6Q等芯片，所以燒寫前必須要進行配置，指定燒寫芯片，燒寫到哪里去。 mfgtools文件夾中有很多.vbs文件就是配置腳本，燒寫時通過雙擊這些腳本文件來打開燒寫工具

2. MfgTool原理介紹

下面以 I.MX6U-ALPHA EMMC開發(fā)板為平臺，介紹 MfgTool的工作原理，了解其工作流程

2.1 燒寫方式

連接 USB線：通過 USB OTG接口將系統(tǒng)燒寫進 EMMC中

撥碼開關撥到 USB下載模式：撥碼到如下圖所示模式，注意要彈出TF卡

2.2 系統(tǒng)燒寫原理

開發(fā)板連接電腦以后雙擊mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs，若出現(xiàn)“符合HID標準的供應商定義設備”就說明連接正常，可以進行燒寫，若出現(xiàn)其他字符就需要檢查連接是否正確。 點擊“Start”按鈕即可開始燒寫

那么 uboot、Linux kernel、. dtb和 rootfs這四個文件應該放到哪個文件夾里，才可以被 MfgTool訪問到呢。 進入如下目錄中：

mfgtools/Profiles/Linux/OS 固件

OS Firmware文件夾就是存放系統(tǒng)固件的，重點關注 files和 firmware文件夾，以及 ucl2.xml文件。 MfgTool 工作過程主要分兩個階段：

• 將firmware目錄中的uboot、kernel和.dtb三個文件，通過USB OTG下載到開發(fā)板的DDR中，并在DDR中啟動系統(tǒng)，為后面的燒寫做準備
• 系統(tǒng)啟動后，完成對EMMC的格式化、分區(qū)等操作，分區(qū)建好后就可以從files中讀取要燒寫的uboot、kernel、. dtb和 rootfs這四個文件，并將其燒寫到EMMC中

下面介紹 files文件夾、firmware文件夾、ucl2.xml文件

firmware文件夾：存放第一階段需要的三個文件，注意燒寫自已的系統(tǒng)時，需要將自己的文件名字改為和下表中一致，否則 ucl2.xml識別不出來

files文件夾：存放第二階段需要的四個文件，將其燒寫到 EMMC 中，燒寫自已的系統(tǒng)時，需將自己的文件名字改為和下表中一致，否則 ucl2.xml 無法識別

ucl2.xml文件：用來選擇燒寫文件，以UCL開始，/UCL結束，整體框架如下

CFG和/CFG之間是配置相關內(nèi)容，判斷給 I.MX系列的哪個芯片燒寫系統(tǒng)。 通過讀取芯片的VID和PID即可判斷出當前要燒寫什么處理器的系統(tǒng)

    name="BootStrap" dev="MX6SL" vid="15A2" pid="0063"/>
    name="BootStrap" dev="MX6D" vid="15A2" pid="0061"/>
    name="BootStrap" dev="MX6Q" vid="15A2" pid="0054"/>
    name="BootStrap" dev="MX6SX" vid="15A2" pid="0071"/>
    name="BootStrap" dev="MX6UL" vid="15A2" pid="007D"/>
    name="BootStrap" dev="MX7D" vid="15A2" pid="0076"/>
    name="BootStrap" dev="MX6ULL" vid="15A2" pid="0080"/>
    name="Updater" dev="MSC" vid="066F" pid="37FF"/>
  class="hljs-name"CFG>
	
  name="SDCard" desc="Choose SD Card as media">
  
class="hljs-name"LIST>
	
  name="eMMC" desc="Choose eMMC as media">

class="hljs-name"LIST>

name="Nor Flash" desc="Choose Nor flash as media">

class="hljs-name"LIST>

name="Quad Nor Flash" desc="Choose Quad Nor flash as media">

class="hljs-name"LIST>

name="NAND Flash" desc="Choose NAND as media">

class="hljs-name"LIST>

name="SDCard-Android" desc="Choose SD Card as media">

class="hljs-name"LIST>

name="eMMC-Android" desc="Choose eMMC as media">

class="hljs-name"LIST>

確定了處理器后，就要確定向什么存儲設備燒寫系統(tǒng)，這時需要再次用到 mfgtool2-yocto-mx-evk-emmc.vbs文件，此文件內(nèi)容如下：

Set wshShell = CreateObject("WScript.shell")
#調(diào)用了mfgtool2.exe這個軟件，并給出了相應的參數(shù)
wshShell.run "mfgtool2.exe -c ""linux"" -l ""eMMC"" -s
""board=sabresd"" -s ""mmc=1"" -s ""6uluboot=14x14evk"" -s
""6uldtb=14x14-evk"""
Set wshShell = Nothing

確定是向 EMMC中燒寫系統(tǒng)后，返回到 ucl2.xml中找到相應的燒寫命令。 以 uboot 燒寫為例，通過 USB OTG向 DDR下載 uboot的命令如下：

# mfgtools文件夾下找到cfg.ini文件，該文件里包含了開發(fā)板的一些信息
# 可知 “%lite%”和“%6uluboot%”分別表示取lite和6uluboot的值
# 而lite=l，6uluboot=14x14evk，因此代入以后就是：
# u-boot-imx6ull14x14evk _emmc.imx

按上面的方法將.dtb 和 zImage都下載到 DDR中以后就會跳轉(zhuǎn)去運行OS，這時在MfgTool工具中會有“Jumping to OS image”提示語句，ucl2.xml中的跳轉(zhuǎn)命令如下：

type="jump" > Jumping to OS image. class="hljs-name"CMD>

啟動 Linux 系統(tǒng)以后就可以在 EMMC 上創(chuàng)建分區(qū)，然后燒寫 uboot、 zImage、 .dtb(設備樹) 和根文件系統(tǒng)