系列前言
Cubieborad2 是深圳 Cubie Tech 公司 Cubieborad 系列ARM架構開發版的第二代。搭載了Allwinner A20(ARM Cortex-A7)@1GHz Dual Core處理器，1GB DDR3 記憶體，其他外部配備有 3.4GB NAND Flash，最高支援到 64GB 的 micro SD 插槽，HDMI，10/100 Ethernet，2 x USB 2.0 HOST，1 x mini USB OTG，SATA3 。Cubieboard 最吸引我的是它完全開源的軟硬體與廣大社群，除了頁面整理亂到不行+不定期死機的Wiki以外。
本系列文章是紀錄我個人在移植一個基本且盡量輕小的 Linux 系統到 Cubieboard2 (簡稱cb2)時的一點紀錄。
作者本身才剛踏入嵌入式系統這個領域，文章裡如有哪邊需要修正請不用客氣的在留言中提出。
本篇Outline
- Cross compile toolchain
- 製作 Bootloader
Cross Compile Toolchain
我 toolchain 用的是大名鼎鼎的 linaro toolchain。基本上把 binary 載下來就好了，但是由於不明原因，編譯 cb2 的 kernel 時請用 gcc 4.7 的，至於其他像是 bootloader 就可以用 gcc 4.8。以本篇為例，我 cross compiler 的 gcc 名字就是 arm-linux-gnueabihf-gcc，值得一提的是 gnueaibhf 的 "hf" 代表的是 hard float，簡單來說就是用硬體運算浮點數，以前比較舊的處理器運算浮點數的時候是用整數的指令來做運算，後來才有專門是作浮點數運算的硬體指令出現，速度自然是比較快的。製作 Bootloader
Cubieboard2 使用的是 U-boot 當作他的 bootloader，我沒那麼厲害可以從零開始移植 U-boot 到這塊板子，所以我就先下載官方移植好的 U-boot 自己做編譯和安裝。基本上像 bootloader 這麼底層的東西，文件和原始碼都在 Allwinner 的 wiki 和 github 裡。首先，下載 U-boot 原始碼。
git clone https://github.com/linux-sunxi/u-boot-sunxi.gitsunxi 是 Allwinner 底下 ARM SoC 的代稱。U-boot 設定 cross compiler 的方式非常方便，跟眾多大型專案一樣，把環境變數 CROSS_COMPILE 設定成 toolchain 名字的 prefix 就可以了。
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-注意最後面有一個"-"，因為在 Makefile 裡它是這樣展開(示意)：
CC = $(CROSS_COMPILE)gcc接下來設定 U-boot：
make Cubieboard2_config至於全部裝置的列表是在 boards.cfg 裡，所以如果是 cb1 的 U-boot 的話就是 make Cubieboard_config。 config 完之後就大力的輸入 make 吧。
接著，你會在 U-boot 的目錄下看到一個 u-boot-sunxi-with-spl.bin 的檔案，那就是我們要燒進去的 bootloader。事實上，上面的檔案是由兩個東西組成的：U-boot 和 SPL，SPL 就是 Second Program Loader，簡單來說就是負責載入第三階段的 U-boot，描述了許多載入時所需要的硬體資訊，如果要分開燒的話 SPL 在底下的 spl 資料夾的 u-boot-spl.bin。
下圖是 cb2 SD 卡開機區段的 layout。
SD 卡的分區我是把 boot 與主系統分開來，這樣的優點是主系統可以使用 ext4 檔案系統，因為這個官方提供的 U-boot 在讀取kernel等開機所需檔案時，目前只能支援 fat32, ext2 等比較老的檔案系統（mainline 的 U-boot 已經支援 ext4 囉），所以像是另外一種沒有把 boot 分開來的切割方式，就只能使用有支援的檔案系統。切割工具的部份，我個人試過很多像是 fdisk, sfdisk 等，最後還是覺得：用 GParted 就可以了，又快又方便。
boot 分割區我是把它格式化成 fat32（下次再來試試 ext2 看有什麼差別）外加 LBA，在 fdisk 裡面 fat32(LBA) 的型態代碼是 0x0C，但奇怪的是我用最新版的 fdisk 怎麼這種型態不見了只剩下普通 fat32，至於在 GParted 裡，LBA 是一個旗標，跟 boot 旗標一樣，要按右鍵管理旗標的那個地方。要注意的是，依照上表，磁碟前 1MB 是要保留的，雖然現在的工具都會保留 1MB，在 fdisk 裡，通常就是從第 2048 sector 開始割（通常 1 sector 是 512 bytes，0.5 KB），最後記得 boot 分割區要加 boot 旗標。我的磁碟分割就如下圖。
在燒錄前，我們先要依 layout 把前 1MB先清乾淨，依本人慘痛的經驗，如果把 partition table 也清掉的話將會是一場災難，雖然 partition table 不一定如 layout 說的有 8KB 那麼大，但我們還是乖乖的保留前 8KB 吧。
boot 分割區我是把它格式化成 fat32（下次再來試試 ext2 看有什麼差別）外加 LBA，在 fdisk 裡面 fat32(LBA) 的型態代碼是 0x0C，但奇怪的是我用最新版的 fdisk 怎麼這種型態不見了只剩下普通 fat32，至於在 GParted 裡，LBA 是一個旗標，跟 boot 旗標一樣，要按右鍵管理旗標的那個地方。要注意的是，依照上表，磁碟前 1MB 是要保留的，雖然現在的工具都會保留 1MB，在 fdisk 裡，通常就是從第 2048 sector 開始割（通常 1 sector 是 512 bytes，0.5 KB），最後記得 boot 分割區要加 boot 旗標。我的磁碟分割就如下圖。
（畫紅底線的就是磁碟旗標）
在燒錄前，我們先要依 layout 把前 1MB先清乾淨，依本人慘痛的經驗，如果把 partition table 也清掉的話將會是一場災難，雖然 partition table 不一定如 layout 說的有 8KB 那麼大，但我們還是乖乖的保留前 8KB 吧。
dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1024 count=1016 seek=8請把上面的 sdX 改成你自己 SD 卡的裝置檔。接著，把 bootloader 燒進去。
dd if=/path/to/u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdx bs=1024 seek=8Bootloader 的準備到這邊基本上就告一個段落了。
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