FUSING

1. FUSING

2. 목차 1 overview 2 Bootloader 3 kernel image 4 rootfile-system image 5 fusing 6 부트로더 분석

3. 1 Overview

4. Target System HOST System 2. Download Serial Interface or Ethernet Interface Linux Kernel Root File System User File system SDRAM 3.Fusing JTAG Interface Boot Loader 1.Fusing Boot Loader JTAG FLASH Memory 1 Overview

5. 1 Overview • 필수 구성 요소 • Target System을 구동하기 위해서는 적어도 다음의 3가지 구성요소가 필요하다. • Boot Loader • 하드웨어를 초기화하고 kernel image를 sdram에 올려주어 수행을 넘겨주는 역할을 하는 프로그램 • OS Kernel • OS 의 핵심 프로그램 • Root File System • Kernel 에서 사용할 File System

6. 1 Overview • What is Boot Loader? • 시스템이 부팅될 때 가장 먼저 실행되는 프로그램 • Main Function • Hardware Initialization • CPU clock, Memory timing, interrupt, UART, ETC. • PC의 BIOS • Kernel Load • 운영 체제를 RAM에 올려주고 실행. • Additional Function • Target board에 개발한 program을 전송하기 위한 기능들. • Download Image to SDRAM • Serial – xmodem, uuencode • Ethernet – tftp, bootp • Fusing Flash Rom • Write, Read, Erase, Lock/Unlock

7. 1 Overview • Kernel • OS의 핵심기능을 수행하는 프로그램 • Process management • Memory management • Device management • Network management • File System Management • API (Application Programming Interface) • ETC. • Kernel Image • Kernel 을 압축한 것으로 boot loader에 의해 압축이 해제되어 sdram으로 load 된다. • 시스템의 저장 공간을 최소한으로 사용하기 위한 목적으로 압축 상태로 존재

8. 1 Overview • Root File System • “/”디렉토리로 마운트 되는 파일 시스템으로 리눅스가 동작하기 위해 기본적으로 필요한 프로그램 및 설정 파일을 가지고 있다. • Kernel 에서 기본적인 초기화 작업 후 Root File System을 마운트 한다. • Embedded System 은 대부분 크기가 작아야 하므로 hard disk를 가지고 있을 수 없기 때문에 주로 Ramdisk를 사용하여 Root File System을 구축한다.

9. 1 Overview • Target Operating 순서 [1] • Boot Loader SDRAM 1. Power On Boot Loader Linux Kernel RAMDISK JFFS2 2.Execute 0x00000000 3.Load Kernel 4. Load Root File System (RAMDISK) FLASH Memory

10. Kernel 이미지 적재 Root File System 마운트 • 시스템 초기화 • 네트워크 설정 • 호스트 이름 설정 • Device 구동 • 다른 file system 마운트 • ETC • 파일 시스템 점검 • 가상 콘솔 접속 관리 • ETC. ‘init’(/sbin/init) process 실행 Login 처리 1 Overview • Target Operating 순서 [2] • Kernel

11. 2 Bootloader 부트로더를 컴파일하고 jtag으로 flash에 fusing 한다.

12. 2 Boot Loader 설치 • Bootloader를 컴파일 하기 위해서는 타겟보드용 Toolchain이 설치 되어 있어야 한다. Toolchain 설치를 다시 한 번 해 보자. • Source 압축을 해제한다. tar zxvf iwmmxt-1.0.0.tar.gz

13. 2 Boot Loader 설치

14. 2 Boot Loader 설치 • Boot Loader compile

15. 2 Boot Loader 설치 • Compile이 완료되면, boot가 생성이 된다. • 생성되어진 boot가 bootloader image이다.

16. 2 Boot Loader 설치 • < JTAG program 설치 > • What is JTAG? • Joint European Test Access Group • JTAG은 PCB와 IC를 테스트 하기 위한 목적으로 1985년 조직된 JTAG(Joint Test Action Group)에 의해 제정된 표준이다. • Boundary Scan Test • 칩 내부에 Boundary Cell이란 것을 두어 외부의 핀과 일대 일로 연결시켜 프로세서가 할 수 있는 동작을 중간에 Cell을 통해 모든 동작을 인위적으로 수행할 수 있어 여러 가지 하드웨어 테스트나 연결 상태 등을 체크할 수 있다.

17. 2 Boot Loader 설치 • < JTAG program 설치 > • JTAG 기능 • 프로세서(CPU)의 상태와는 상관없이 디바이스의 모든 외부 핀을 구동시키거나 값을 읽어 들일 수 있는 기능을 제공 • 회로의 배선과 소자의 전기적 연결상태 test • 디바이스간의 연결상태 test • Flash memory fusing

18. 2 Boot Loader 설치 • < JTAG program 설치 > • PC를 통한 JTAG 호환 장치의 제어

19. 2 Boot Loader 설치 • JTAG 설치

20. 2 Boot Loader 퓨징 • JTAG Build • JTAG 소스가 있는 디렉토리로 이동한다. • Makefile 이 작성되어 있으므로 make 명령을 사용하면 JTAG 소스가 컴파일 된다. 컴파일이 성공하면 Jflashmm 이란 바이너리 파일이 생성된다.

21. 2 Boot Loader 설치 • 타겟보드에 Bootloader 올리기 앞에서 컴파일한 부트로더를 위에서 컴파일한 jflashmm를 이용하여 플레시 메모리에 Fusing 한다. jflashmm 프로그램은 보드의 JTAG 커넥터와 연결된 호스트 PC의 프린터 포트를 제어하여 타겟보드용 부트로더를 Fusing 할 수 있다. roothost]# ./jflashmm pxa27x32.dat boot 부트로더 이미지(boot)를 cpu와 flash 메모리에 대한 정보를 인자값(pxa27x32.dat)으로 해서 퓨징시키고 있다.

22. 2 Boot Loader 퓨징 • Bootloader Fusing • JTAG을 통해 flash 0번지에 부트로더 fusing

23. 3 Kernel Image

24. Target System HOST System 2. Download Serial Interface or Ethernet Interface Linux Kernel Root File System User File system SDRAM 3.Fusing JTAG Interface Boot Loader 1.Fusing Boot Loader JTAG FLASH Memory 3 Kernel Compile

25. 3 Kernel Compile • 필요한 파일 (CD 에 있는 내용) <보드용 리눅스 커널> - X-Hyper270-TKU Kernel : linux-2.6.11-h270-tku_v1.1 • 커널을 압축시킨 파일 X-Hyper270-TKUKernel : linux-2.6.11-h270-tku_v1.1.tar.gz

26. 3 Kernel Compile • X-Hyper270-TKU Kenel인 linux-2.6.11-h270-tku_v1.1.tar.gz를 compile 하여 zImage를 생성 • Kernel source가 있는 디렉토리로 이동한다. 먼저 아래 그림처럼 X-Hyper270-TKU 설정을 한 후 menuconfig 화면으로 이동한다. • “make xhyper270tku_deconfig”는 kernel 컴파일 옵션을 TKU보드에 맞추어 주는 일을 한다. makemenu config의 저장 파일인 kconfig 파일이 변경된다. • make zimage로 컴파일을 하면 이 환경설정 파일을 참조해서 컴파일한다. 설정을 그대로 저장하고 빠져나온다.

27. 3 Kernel Compile • 컴파일된 kernel 이미지를 /tftpboot 로 복사 # cp ./arch/arm/boot/zImage /tftpboot/ • bootloader로 부팅 • minicom을 실행 한다. • bootloader command mode로 target system booting

28. 4 rootfile-system image

29. Target System HOST System 2. Download Serial Interface or Ethernet Interface Linux Kernel Root File System User File system SDRAM 3.Fusing JTAG Interface Boot Loader 1.Fusing Boot Loader JTAG FLASH Memory 4 jffs2 file system

30. 4 jffs2 file system • mkfs.jffs2 설치 • jffs2 file system을 만들기 위해서는 mkfs.jffs2 프로그램이 필요하다. • Host에 설치 되어있나 확인하고 되어있지 않으면 설치한다.

31. 4 jffs2 file system • flash용 파일시스템인 Jffs2 image는 mkfs.jffs2 라는 유틸리티를 통해 image로 만든다. • 아래와 같은 명령어로 루트 파일 시스템을 만든다.

32. 4 jffs2 file system • mkjffs2 사용법 • 스크립트의 내용은 다음과 같다. • 생성된 rootfs.img 이미지를 bootloader를 이용해 다운로드 한 후 에는 필히 • flash에 write해 주어야 한다.

33. 5 FUSING

34. 5 FUSING • Fusing • 사용법 : “tftp “전송할 파일명”“해당 영역” hybus>tftp zImage kernel hybus>flash kernel hybus>tftp rootfs.img root hybus>flash root

35. 5 FUSING • Booting linux kernel • 정상적으로 이미지가 퓨징되었다면 타깃시스템이 잘 동작할 것이다. 다음의 boot명령어로 booting하거나 reset 버튼을 눌러 타깃시스템을 재 동작시킨다. hybus> boot 타깃시스템의 잘 동작하는지 확인한다. 이로써 타깃시스템에 대한 fusing을 마쳤다.

36. 6 Bootloader 소스분석

37. X-HYPER270-TKU의 부트로더 흐름도 • X-HYPER270-TKU의 부트로더 흐름도

38. 부트로더 소스 • 어셈블리 코드 파일: 3개 • C 프로그램: 21개 • 기타: 스크립트 파일, Makefile, 헤더 파일 • main.c

39. command.c /* command.h */ #ifndef _COMMAND_H #define _COMMAND_H struct command_t { const char *name; bool (*run)(int argc, char **argv); void (*usage)(void); }; …

40. command.c