全志ARM926 Melis2.0系统的开发指引④-Toy模板网

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编写目的

本文档是全志 Melis2.0 系统的开发指引文档，旨在协助开发者了解和掌握 Melis 系统，快速搭建 Melis系统的开发环境，将 Melis2.0 系统应用到产品开发中。
全志ARM926 Melis2.0系统的开发指引④,Linux,ARM MCU,MCU C51,linux,c++,c语言,运维,服务器

7. 固件打包脚本

7.1.概要描述

打包固件是下载前的最后一步。系统应用程序、驱动编写完成，经过编译得到输出文件，加上各种中
间件、资源文件、配置文件、系统内核等统一打包生成固件，固件下载到开发板上就可以运行了。在 melis2.0中，是利用批处理 image.bat 进行打包操作。打包主要工作有三方面。一方面在生成的各种源文件中拷贝需要的文件到打包路径下，第二方面利用更新工具对源文件进行更新，第三方面根据配置文件将源文件按照一定规则进行打包操作，最终生成可以烧录的固件。

7.2.术语定义

7.2.1. makefile

makefile 是自动化编译脚本。makefile 文件描述了工程的编译和连接规则。包括工程中那些源文件需
要编译以及如何编译、需要调用那些库文件，设置最后生成文件的路径等等。每个应用程序、模块等工作目录都有几个特定文件，包括 makefile magic.c make.cfg。Magic.c 是模块、驱动的入口，具有统一形式。
Make.cfg 是配置文件，目前主要关注的是 target，它指明源文件生成路径以及生成文件的名字。

7.2.2. image.bat

bat 批处理文件是一系列 dos 命令的集合。文件的每一行都是一条 dos 命令。将特定命令编写完成运行就可以简化日常或重复性的任务。Image.bat 文件是打包批处理文件，运行它就可以生成最新的固件。

7.3.工具介绍

1、update_boot 工具：update_boot 会根据配置文件，修正 boot 中的参数。
2、BurnMBR 工具：BurnMBR 工具主要是用来生成 MBR 数据，其输出文件为 mbr.bin。
3、minfs 工具：制作 minfs 分区。
4、fsbuild 工具：fsbuild 工具用于制作 fat16 文件系统。
5、fix_file 工具：fix_file 工具较为简单，只是将输入文件延长为指定长度的输出文件，其中的延
长部分是 0。
6、dragon 工具：打包。

7.4.打包步骤

7.4.1. makefile 部分

首先对整个工程进行编译，生成源文件。在 cygwin 环境下在工程根目录使用 make clean;make 命令对整个工程进行编译（如果只修改其中一些部分可以只编译修改部分）。Makefile 会将各部分生成文件分类存放到指定路径。本工程生成路径是 ROOT\c500_net_theater\workspace\suniv。

7.4.2. image.bat 部分

固件打包的工作路径是 ROOT\c500_net_theater\workspace\suniv\beetles。打包固件以前，要确认配
置文件正确，并且 makefile 生成的源文件是最新的。
Image.cfg 是配置文件，它指定了那些文件需要打包到固件中，设置固件名字、版本等信息。在生成的image.txt 文件中可以看到各个被打包文件的信息，包括大小、路径、主键、子键等信息。
Image.bat 的工作流程如下：
1、首先进行一些初始化操作。将原有的镜像删除，设置打包工具路径等。
2、运行 update.bat 批处理文件。查看生成的 update.txt 文件，update.bat 主要是完成文件复制操作，将需要使用的文件按照分类存放到打包路径待用。
3、使用打包工具解析脚本文件（.fex 文件）、更新 boot0 和 boot1 文件头、生成 MBR 文件、更新 fes1、uboot 文件头。如 Boot 阶段使用的__boot0_file_header_t 结构体，在本阶段使用脚本文件更新部分参数，包括 dram、uart、jtag_para、spi 参数等。
4、根据配置文件，生成 MBR 文件，大小为 1kb。
5、更新 usb 烧录文件，根据系统配置文件 sys_config.fex 来修正 fes1 和 uboot 的各项参数。
6、生成文件系统镜像，运行 fsbuild.bat。根据 rootfs.ini、ramfs.ini、udisk.ini 文件将需要的文
件进行打包，分别生成 rootfs.iso、ramfs.iso、udisk.iso。根据不同的命令制作 rootfs.iso、ramfs.iso
两个 minfs 文件系统镜像，和 udisk.iso 的 fat 文件系统镜像。
7、对 boot0 和 boot1 的文件大小进行填充 boot0 为 24kb，boot1 为 120kb。
8、将 boot0.bin boot1.bin mbr.bin rootfs.iso udisk.iso 连接打包成为 melis100.fex 文件，并且
生成校验文件 verify.fex。
9、运行 deagon 工具，根据配置信息 image.cfg 生成镜像包文件 ePDKv100.img。
10、删除清理临时文件，可以在脚本中用#注释掉一些删除，观察临时文件的大小是否符合预期。

7.5.问题与解决方案

7.5.1. 固件由那些文件构成

固件由资源文件、配置文件、系统内核、应用程序、驱动、中间件构成。

7.5.2. melis100.fex 文件包含什么内容

以 8M 固件系统未加载 sysdata 分区为例，melis100.fex 是在 do_checksum()中生成的。melis100.fex 是固件里面的重要内容，包含了 boot0.bin boot1.bin mbr.bin rootfs.iso udisk.iso 共计 5 个部分。其中 boot0大小为 24KB，boot1 大小为 120KB，MBR 大小为 1KB，这三部分固定不变，同时 boot 部分都预留空间，保留。
Rootfs 部分为 7919KB，udisk 部分为 128KB。整个文件大小为 8192KB。具体模型如下图：
图40：
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7.5.3. ramdisk.iso

Ramdisk 在系统启动阶段提供帮助。系统启动时需要挂载根文件系统，根文件系统包含了各种驱动和模块和各种源文件（内核是精简的，不可能把所有的驱动和模块编译进内核，这会让内核很大）。问题就在于挂载根文件系统却需要根文件系统上面的驱动和模块，这是相互矛盾的问题。Ramdisk 包含了系统启动必要的驱动和模块，在启动阶段 ramdisk 和内核都被预先加载到内存中，再通过 ramdisk 里边的驱动和模块帮助启动系统，最终挂载根文件系统。

7.5.4. udisk.iso

Udisk 保存系统运行过程中需要保存的用户数据，包括音量、语言设置等信息。

7.5.5. 如何对 sysdata 分区进行添加

(1)更新打包工具
更新\tools\build_tools 目录下的 BurnMBR.exe 和 script.exe 工具；
(2) 配置 sysdatafs 盘符，修改分区大小
在 sys_config.fex 文件中按需求添加 sysdatafs 盘符，字符串需带引号””表示才能解析；打包路径下的
sysdata.ini,rootfs.ini,udisk.ini 里面的 size 大小需与配置文件中对应。并且要注意，如果
sys_config.fex 中不存在 UDISK，这个分区，则在工具中会自动加上，所以，当 part_num 为 2 时，总共有
三个分区。
图41：
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(3) 创建 sysdatafs.iso 镜像
fsbuild.bat 文件添加如下语句以创建 sysdatafs.iso，大小在 beetles 文件夹下的 sysdatafs.ini 文件中
配置；（注：在第（2）步中定义的分区大小，需要和 ini 后缀文件中定义的大小需一致)
…\tools\build_tools\fsbuild200\fsbuild.exe .\sysdatafs.ini
(4) 添加 sysdatafs.iso 镜像到固件
在打包文件 image.bat 中将 sysdatafs.iso 添加到固件中：
type boot0.bin boot1.bin mbr.bin rootfs.iso sysdatafs.iso udisk.iso > melis100.fex
(5) 更新 spinor.drv 驱动

7.5.6. 分区对齐设置

由问题一可知分区分布情况，其中 sysdata 和 udisk 分区是可读写分区，norfalsh 是必须先将需要写
的区域进行擦除，才能正常进行写操作，而擦除 nor 的操作暂时是以 64K 为单位，因此要求 sysdata 和 udisk分区的起始地址和大小都需要 64K 对齐。（sysdata 和 udisk 分区数据保存请参考文档《用户数据保存》）
当分区未按 64K 对齐时，可能引发用户数据保存失败等未知错误。

7.5.7. 固件烧录后打印提示 spinor 不支持

在首次使用机器烧录固件，或者更换新 NORFLASH 后烧录固件，有可能出现下图打印：
图42：
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此时打印提示 spinor 不支持，并且给出了 norflash 的 id为 0x17701c。因此我们需要在 sys_config.fex文件中将该型号的 nor 添加上去，具体如何修改，请参考文件中的说明。完成 norflash 型号的添加后如下图：
图43：
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