在 KB9202B (AT91RM9200 core) 上安裝新 Kernel - 使用 u-boot

KB9202B 是 Kwikbyte 推出的 ARM920T 學習板，核心是使用 Atmel 製造的 AT91RM9200 。最近花了很多時間在學這張板子，雖然有一些概念了，也懂的怎麼使用內建的 linux 系統，但是離入門還有點距離。

KB9202B 板子上提供有 GPIO 埠，但是如果要使用的話，似乎要自行把針腳焊接上去。不過目前的問題卡在，在程式中該怎麼存取系統的 GPIO ，尤期原廠沒有提供相關的資訊。根據 Linux 2.6.21 報馬仔 這篇的說明，2.6.21 的 linux kernel 提供有 GPIO api ，可省去自行撰寫驅動程式的過程，因此我就想嘗試將 kernel 升級。

KB9202B 的說明文件中，有說明如何建立 linux host 的開發環境，及如何編譯新板的 u-boot 、linux kernel。可是奇怪的是，linux kernel編好了之後，只說放到 tftpboot 的目錄下就沒了...囧
後來我進入 u-boot 模式，亂用 tftp 下載 kernel 後，系統每次在載入 kernel 時就會失敗，糗了@@。不過可說是塞翁失馬，焉知非福啦，因為這樣，逼的我去學 u-boot 了。

u-boot 是個類似 grub, lilo 等 linux x86 系統常用的開機程式，但是專用於各種嵌入式系統的應用。在 PC 系統中，linux kernel 通常是放在 /boot 或是系統根目錄(/) 下，但是在嵌入式系統的應用下，linux kernel 的放置位址通常與 root file system 是分開的，在 KB9202B 中，預設是放置在 NOR Flash 上，Flash Filesystems 的介紹可參考 Flash Filesystems for Embedded Linux Systems 。

在 KB9202B 的 u-boot 設定參數中，會告訴 u-boot 要到 0x10000000 的位址去載入 kernel image。如何看到 u-boot 的設定呢？

1. 在開機時，當出現 "Hit any key to stop autoboot:" 時按下任意鍵，就可以進入 u-boot 的環境。
2. 輸入 "printenv" 找到 bootcmd 這個變數。

KB9202B 的預設值是︰"bootcmd=bootm 0x10000000" ，因此 u-boot 會在開機時，到 0x10000000 的位址去載入 kernel image。而且只要修改 bootcmd 這個變數就可以自由改變 linux kernel 放置的位址。事實上，如果透過 flinfo 的指令，可以發現 KB9202B 的 Flash 位址就是介於0x10000000 ~ 0x10FE0000 之間，所以 kernel image 是存放在 Flash 內的。

那怎麼把編好的 kernel 放到 0x10000000 位址呢？我參考了u-boot 線上說明文件(這篇是說明如何安裝新的 u-boot)，整理如下，

1.將編好的 kernel image - uImage 放到 host 的 tftpboot 的目錄下。

2.設定好 u-boot 的環境變數︰

#設定 ARM 板子的 IP
U-Boot> setenv ipaddr 192.168.xxx.xxx

#設定 host 的 IP
U-Boot> setenv serverip 192.168.xxx.xxx

#儲存變數到 EEPROM
U-Boot> saveenv

3. 下載及安裝 linux kernel image

#使用 tftp 下載 kernel 到 0x2000d000 (這個位置是暫存區)，假設大小為 31c8d0
U-Boot> tftp 2000d000 uImage

#開啟 0x10000000 ~ 0x104fffff 之間的保護
U-Boot> protect off 10000000 104fffff

#將0x10000000 ~ 0x104fffff 的資料抹除
U-Boot> era 10000000 104fffff

#將暫存於 0x2000d000 的 kernel image 複製到 0x10000000 ，這個過程式滿久的#時間，請耐心等待
U-Boot> cp.b 2000d000 10000000 31c8d0

4.重開機

U-Boot> reset

接下來要再看看怎麼使用 GPIO api 了