Skip to content

READMEPL.md

Latest commit

 

History

History
703 lines (514 loc) · 40.2 KB

READMEPL.md

File metadata and controls

703 lines (514 loc) · 40.2 KB

Modyfikacja U-Boot 1.1.4 dla routerów

Spis treści

Wstęp

W dużym skrócie, projekt ten jest modyfikacją źródeł U-Boot 1.1.4, przede wszystkim z archiwum udostęþnionego przez firmę TP-Link. Niektóre fragmenty kodu zostały zaczerpnięte również ze źródeł innych producentów, takich jak D-Link, Netgear, ZyXEL i Belkin. Wszystkie te firmy korzystają z SDK Qualcomm/Atheros, które zawiera właśnie zmodyfikowane źródła U-Boot 1.1.4.

Oryginalne wersje źródeł można pobrać z poniższych stron:

Pomysł na tę modyfikację został zaczerpnięty z innego projektu, przeznaczonego dla bardzo popularnego, małego routera mobilnego TP-Link TL-WR703N, w którym autor umieścił tryb ratunkowy dostępny przez przeglądarkę: wr703n-uboot-with-web-failsafe. Przez jakiś czas z powodzeniem używałem tej modyfikacji, ale postanowiłem ją ulepszyć, dodać kilka opcji i wsparcie dla innych modeli oraz wszystkich przeglądarek.

Pierwszą wersję mojej modyfikacji zaprezentowałem na forum OpenWrt, w tym wątku, pod koniec marca 2013 roku. Zawierała ona wsparcie wyłącznie dla modeli TP-Link z układem SoC Atheros AR9331. Obecnie, wspierane są również urządzenia innych producentów, w tym z układami SoC Atheros AR934x, Qualcomm Atheros QCA953x, Qualcomm Atheros QCA955x, a inne (w najbliższych planach jest wsparcie dla routerów z układami z serii Qualcomm Atheros QCA956x oraz MediaTek MT762x) są w trakcie opracowania.

Dodatkowe informacje o niniejszej modyfikacji można znaleźć również na moim blogu, w tym artykule.

Jeżeli spodobał Ci się ten projekt i chciałbyś wspomóc mnie w jego dalszym rozwijaniu - postaw mi piwo!

Wspierane urządzenia

Lista obecnie wspieranych urządzeń:

  • Atheros AR9331:

  • Atheros AR1311 (bliźniaczy układ AR9331)

  • Atheros AR9341:

    • TP-Link TL-MR3420 v2
    • TP-Link TL-WR841N/D v8
    • TP-Link TL-WA830RE v2
    • TP-Link TL-WA801ND v2

  • Atheros AR9344:

    • TP-Link TL-WDR3600 v1
    • TP-Link TL-WDR43x0 v1
    • TP-Link TL-WDR3500 v1

  • Qualcomm Atheros QCA953x:

    • TP-Link TL-WR841N/D v9
    • TP-Link TL-WR820N (wersja przeznaczona na rynek chiński)
    • TP-Link TL-WR802N

Przetestowałem swoją modyfikację na większości z wymienionych powyżej urządzeń, z obrazami OpenWrt i oficjalnym firmware producenta. Jeżeli nie jesteś pewien wersji sprzętowej swojego urządzenia, proszę skontaktuj się ze mną zanim dokonasz wymiany obrazu bootloadera. Zmiana na niewłaściwą wersję najprawdopodobniej doprowadzi do uszkodzenia Twojego urządzenia i jedyną możliwością jego ponownego uruchomienia będzie przeprogramowanie kości FLASH w zewnętrznym programatorze.

Dodatkowe informacje o wspieranych urządzeniach:

Model SoC FLASH RAM Obraz U-Boot U-Boot env
8devices Carambola 2 AR9331 16 MiB 64 MiB DDR2 256 KiB 64 KiB, R/W
TP-Link TL-MR3020 v1 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-MR3040 v1/2 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR703N AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR720N v3 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR710N v1 AR9331 8 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-MR10U v1 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-MR13U v1 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR740N v4 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-MR3220 v2 AR9331 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
GS-Oolite/Elink EL-M150 module AR9331 4/8/16 MiB 64 MiB DDR2 64 KiB, LZMA RO
Dragino 2 (MS14) AR9331 16 MiB 64 MiB DDR1 192 KiB R/W
Village Telco Mesh Potato 2 AR9331 16 MiB 64 MiB DDR1 192 KiB R/W
GL.iNet AR9331 8/16 MiB 64 MiB DDR1 64 KiB RO
Black Swift AR9331 16 MiB 64 MiB DDR2 128 KiB, LZMA R/W
TP-Link TL-MR3420 v2 AR9341 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR841N/D v8 AR9341 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WA830RE v2 AR9341 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WA801ND v2 AR9341 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WDR3600 v1 AR9344 8 MiB 128 MiB DDR2 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WDR43x0 v1 AR9344 8 MiB 128 MiB DDR2 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WDR3500 v1 AR9344 8 MiB 128 MiB DDR2 64 KiB, LZMA RO
D-Link DIR-505 H/W ver. A1 AR1311 8 MiB 64 MiB DDR2 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR841N/D v9 QCA9533 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR820N QCA9531 4 MiB 64 MiB DDR2 64 KiB, LZMA RO
TP-Link TL-WR802N QCA9533 4 MiB 32 MiB DDR1 64 KiB, LZMA RO

(LZMA) - obraz binarny U-Boot został dodatkowo skompresowany przy pomocy LZMA.
(R/W) - zmienne środowiskowe przechowywane są w osobnym bloku FLASH, co pozwala na ich zachowanie po odłączeniu zasilaniu.
(RO) - zmienne środowiskowe są wbudowane w obraz binarny, można je zmieniać i dodawać nowe wyłącznie w trakcie pracy urządzenia, po ponownym uruchomieniu zostaną przywrócone domyślne wartości.

Znane błędy

Dostępna obecnie wersja nie ładuje jądra Linuxa z niektórych wydań oficjalnego firmware TP-Link. Jeżeli zamierzasz używać OFW, w którymś ze wspieranych modeli tego producenta, nie używaj mojej modyfikacji. Pracuję nad rozwiązaniem tego problemu.

Modyfikacje, zmiany

Serwer web

Najistotniejszą zmianą jest dodanie serwera web, bazującego na stosie TCP/IP uIP 0.9. Umożliwia to aktualizację obrazów firmware, U-Boot i ART (Atheros Radio Test) bezpośrednio z poziomu przeglądarki, bez potrzeby dostępu do konsoli szeregowej i uruchamiania serwera TFTP. Podobny tryb ratunkowy, również bazujący na stosie TCP/IP uIP 0.9, dostępny jest od dawna w routerach D-Link.

Serwer posiada 7 stron www:

  1. index.html (aktualizacja obrazu firmware, zrzut ekranu poniżej)
  2. uboot.html (aktualizacja obrazu U-Boot)
  3. art.html (aktualizacja danych kalibracyjnych ART)
  4. flashing.html
  5. 404.html
  6. fail.html
  7. style.css

Konsola sieciowa

Drugą, równie użyteczną opcją, jest konsola sieciowa (wchodzi ona w skład oficjalnej gałęzi U-Boot, ale nie jest domyślnie dostępna w żadnym ze wspieranych urządzeń). Konsola sieciowa umożliwia komunikację z konsolą U-Boot przez sieć Ethernet, wykorzystując protokół UDP (domyślny port: 6666, adres IP routera: 192.168.1.1).

Zapisywalne zmienne środowiskowe

U-Boot wykorzystuje tak zwane "zmienne środowiskowe", w których przechowywane są wartości wielu ustawień, takich jak adresy IP urządzenia i serwera zdalnego dla transakcji TFTP, prędkość konsoli szeregowej, polecenie do załadowania kernela itd. Zmienne te zapisywane są zazwyczaj w osobnym sektorze FLASH lub w jego części, co umożliwia zachowanie zmian na stałe.

Żaden z popularnych producentów nie udostępnia tej funkcjonalności i w swoich wersjach U-Boot wykorzystuje zmienne środowiskowe "tylko do odczytu" (wartości zmiennych są wbudowane w obraz U-Boot), co oznacza że wszelkie zmiany wprowadzone w trakcie pracy bootloadera zostaną utracone po ponownym uruchomieniu urządzenia i nie ma żadnej możliwość zapisania ich w pamięci FLASH.

Ta modyfikacja używa zapisywalnych zmiennych środowiskowych w prawie wszystkich wspieranych urządzeniach, co daje możliwość wykonania na przykład:

uboot> setenv ipaddr 192.168.1.100
uboot> saveenv
Saving environment to FLASH...

Erase FLASH from 0x9F010000 to 0x9F01FFFF in bank #1
Erasing: #

Erased sectors: 1

Writting at address: 0x9F010000

uboot> reset

Spowoduje to zmianę adresu IP urządzenia i zapisanie zmienionych zmiennych środowiskowych we FLASH. Od kolejnego uruchomienia urządzenie będzie wykorzystywać nowy adres.

Wykorzystując polecenie run i zmienne środowiskowe możesz pisać niestandardowe, niewielkie skrypty jak ten poniżej, wykorzystywany do aktualizacji firmware metodą TFTP:

uboot> printenv
[...]
firmware_addr=0x9F020000
firmware_name=firmware.bin
firmware_upg=if ping $serverip; then tftp $loadaddr $firmware_name && erase $firmware_addr +$filesize && cp.b $loadaddr $firmware_addr $filesize && echo OK!; else echo ERROR! Server not reachable!; fi
[...]

uboot> run firmware_upg
Ethernet mode (duplex/speed): 1/100 Mbps
Using eth0 device

Ping OK, host 192.168.1.2 is alive!


TFTP from IP: 192.168.1.2
      Our IP: 192.168.1.1
    Filename: 'firmware.bin'
Load address: 0x80800000
       Using: eth0

     Loading: ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              ########################################
              #########

TFTP transfer complete!

Bytes transferred: 3932160 (0x3c0000)
Erase FLASH from 0x9F020000 to 0x9F3DFFFF in bank #1
Erasing: #######################################
         #####################

Erased sectors: 60

Copying to FLASH...
Writting at address: 0x9F020000

Done!

OK!
uboot>

Inne

Ponadto:

  • Przyspieszony start
  • Nieistotne informacje wyświetlane w konsoli podczas uruchamiania zostały usunięte
  • Automatyczne rozpoznawanie zastosowanej kości FLASH na podstawie JEDEC ID
  • MAC adres dla interfejsów sieciowych jest pobierany z FLASH, a nie ustawiany na sztywno
  • Ładowanie firmware może być przerwane przy pomocy dowolnego klawisza
  • Lepszy sterownik konsoli szeregowej UART ze wsparciem dla wielu prędkości
  • Wciśnij i przytrzymaj przycisk aby uruchomić:
    • Werwer web (min. 3 sekundy)
    • Konsolę szeregową U-Boot (min. 5 sekundy)
    • Konsolę sieciową U-Boot (min. 7 sekundy)
  • Dodatkowe komendy (w odniesieniu do wersji producenta; dostępność zależy od modelu):
    • defenv
    • httpd
    • itest
    • loadb
    • loady
    • printmac
    • setmac
    • printmodel
    • printpin
    • startnc
    • startsc
    • ping
    • dhcp
    • sntp
    • iminfo
  • Możliwości overclockingu i underclockingu (aktualnie tylko w modelach z SoC AR9331)

Automatycznie rozpoznawane kości FLASH

Automatyczna detekcja typu zastosowanej kości FLASH może być bardzo przydatna jeżeli wymieniłeś FLASH w swoim routerze. Nie musisz dokonywać zmian w oficjalnych źródłach i kompilować ich żeby mieć dostęp do całej zawartości FLASH z poziomu konsoli U-Boot.

Jeżeli wykorzystasz kość, której nie ma na poniższej liście, moja wersja U-Boot spróbuje odczytać jej parametry wykorzystując standard Serial Flash Discoverable Parameter (SFDP, więcej informacji: https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd216b). Jeżeli Twoja kość nie wspiera SFDP, ta modyfikacja będzie traktować ją tak jakby miała rozmiar zgodny z rozmiarem domyślnie zastosowanej kości w danym modelu. W większości urządzeń nie będziesz też miał możliwości aktualizacji obrazu danych kalibracyjnych układu radiowego (ART).

Pełna lista obsługiwanych kości FLASH:

4 MiB:

  • Spansion S25FL032P (4 MiB, JEDEC ID: 01 0215)*
  • Atmel AT25DF321 (4 MiB, JEDEC ID: 1F 4700)
  • EON EN25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: 1C 3016)*
  • EON EN25F32 (4 MiB, JEDEC ID: 1C 3116)*
  • Micron M25P32 (4 MiB, JEDEC ID: 20 2016)
  • Windbond W25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: EF 4016)
  • Macronix MX25L320 (4 MiB, JEDEC ID: C2 2016)

8 MiB:

  • Spansion S25FL064P (8 MiB, JEDEC ID: 01 0216)
  • Atmel AT25DF641 (8 MiB, JEDEC ID: 1F 4800)
  • EON EN25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: 1C 3017)*
  • Micron M25P64 (8 MiB, JEDEC ID: 20 2017)
  • Windbond W25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: EF 4017)*
  • Macronix MX25L64 (8 MiB, JEDEC ID: C2 2017, C2 2617)

16 MiB:

  • Winbond W25Q128 (16 MB, JEDEC ID: EF 4018)*
  • Macronix MX25L128 (16 MB, JEDEC ID: C2 2018, C2 2618)
  • Spansion S25FL127S (16 MB, JEDEC ID: 01 2018)*
  • Micron N25Q128 (16 MB, JEDEC ID: 20 BA18)

(*) przetestowane

Jeżeli na powyższej liście nie ma kostki, którą chciałbyś zastosować, lub z jakiegoś innego powodu masz co do niej wątpliwości - skontaktuj się ze mną. Ewentualnie, możesz samemu dokonać odpowiednich zmian w kodzie i przesłać mi gotową łatę lub zgłosić pull request.

Jak to zainstalować?

Uwagi, kopie zapasowe

Robisz to wyłącznie na własną odpowiedzialność!
Jeżeli popełnisz jakiś błąd lub coś pójdzie nie tak w trakcie aktualizacji, w najgorszym przypadku, Twój router nie uruchomi się już ponownie!

Wykonywanie kopii zapasowych jest dobrą praktyką, dlatego zalecam Ci skopiowanie zawartości oryginalnego obrazu/partycji U-Boot (szczególnie w przypadku routerów TP-Link), zanim wykonasz jakiekolwiek zmiany. Przykładowo, wykorzystując OpenWrt (na przykładzie TP-Link TL-WR703N z kością FLASH 16 MiB):

cat /proc/mtd

Komenda ta wyświetli listę wszystkich partycji MTD (Memory Technology Device):

dev:    size   erasesize  name
mtd0: 00020000 00010000 "u-boot"
mtd1: 000eeb70 00010000 "kernel"
mtd2: 00ee1490 00010000 "rootfs"
mtd3: 00c60000 00010000 "rootfs_data"
mtd4: 00010000 00010000 "art"
mtd5: 00fd0000 00010000 "firmware"

Jak widać powyżej, partycja o nazwie u-boot ma rozmiar 0x20000 (128 KiB), z kolei publikowane przeze mnie gotowe obrazy dla tego modelu mają mniejszy rozmiar: 0x1EC00 (123 KiB). Jest to bardzo istotna różnica i powinieneś o niej pamiętać, jeżeli do zmiany U-Boot zamierzasz wykorzystać narzędzie mtd lub konsolę szeregową i wiersz poleceń U-Boot.

W celu skopiowania zawartości partycji u-boot do pamięci RAM, wykonaj:

cat /dev/mtd0 > /tmp/uboot_backup.bin

Następnie połącz się z routerem przy pomocy protokołu SCP i pobierz /tmp na dysk lokalny plik uboot_backup.bin.

Przy pomocy programatora FLASH

Jeżeli dysponujesz programatorem kości FLASH (wszystkie wspierane urządzenia posiadają kości typu SPI NOR FLASH), najpewniej wiesz jak z niego korzystać. Pobierz archiwum zawierające gotowe obrazy binarne lub samodzielnie skompiluj kod źródłowy, wybierz odpowiedni plik dla swojego urządzenia i wgraj go na sam początek kości (ofset 0x00000). Musisz pamiętać jedynie o skasowaniu bloku(ów) przed wgraniem obrazu - jeżeli wykorzystujesz gotowe oprogramowanie dla programatora, w trybie automatycznym, prawdopodobnie odpowiedni obszar zostanie automatycznie wykasowany przed wgraniem wskazanego obrazu.

Wszystkie publikowane przeze mnie gotowe obrazy binarne są dopełnione wartościami 0xFF i od zmiany "Extend maximum U-Boot image size up to 123 KB", dla większości wspieranych urządzeń, nie są już wielokrotnością rozmiaru pojedynczego bloku 64 KiB. Przykładowo, TP-Link w większości swoich nowych urządzeń wykorzystuje tylko pierwszy 64 KiB blok do przechowywania skompresowanego obrazu U-Boot. W kolejnym 64 KiB bloku umieszcza takie informacje jak adres MAC, numer i wersję modelu oraz czasami pin WPS. Ta modyfikacja wykorzystuje oba sektory na obraz U-Boot oraz dodatkowe dane, w tym niewielki blok na zapisywalne zmienne środowiskowe.

Poniższy fragment początkowy mapy pamięci FLASH dla modelu TP-Link TL-MR3020 pokazuje różnice pomiędzy wersją producenta i modyfikacją.

Z drugiej strony, obraz U-Boot w module 8devices Carambola 2 może mieć maksymalnie 256 KiB (4 bloki po 64 KiB każdy), ale obraz nie jest skompresowany. Zaraz za nim, w kolejnym 64 KiB bloku, znajdują się zmienne środowiskowe - partycja ta w OpenWrt, w tym konkretnym przypadku, nosi nazwę u-boot-env:

dev:    size   erasesize  name
mtd0: 00040000 00010000 "u-boot"
mtd1: 00010000 00010000 "u-boot-env"
mtd2: 00f90000 00010000 "firmware"
mtd3: 00e80000 00010000 "rootfs"
mtd4: 00cc0000 00010000 "rootfs_data"
mtd5: 00010000 00010000 "nvram"
mtd6: 00010000 00010000 "art"

Przy pomocy UART, konsoli U-Boot i serwera TFTP

UWAGA! Ta metoda jest zdecydowanie niezalecana!

Jest to prawdopodobnie najczęściej wykorzystywana metoda do wgrania firmware w przypadku problemów z uruchomieniem wersji znajdującej się w urządzeniu lub po nieudanej aktualizacji. Istotną wadą tego podejścia jest potrzeba rozebrania routera i połączenia się z nim przy pomocy interfejsu szeregowego UART (w przypadku Carambola 2 w wersji z płytką developerską sprawa jest ułatwiona, ponieważ adapter USB-UART bazujący na FTDI FT232RQ znajduje się już na PCB).

Ważna informacja!

Wszystkie wspierane urządzenia posiadają sprzętowy interfejs UART, zintegrowany wewnątrz układu SoC, pracujący w zakresie napięcia około 3,3 V (w istocie, wyprowadzenia GPIO mogą pracować przy takim napięciu, ale w rzeczywistości, zgodnie z dokumentacją części układów zastosowanych we wspieranych modelach, porty GPIO zasilane są z wewnętrznego stabilizatora o napięciu wyjściowym 2,62 V)!

Nie podłączaj bezpośrednio żadnego interfejsu RS232 pracującego przy napięciu +/- 12 V lub innego adaptera, bez odpowiedniego konwertera poziomów napięć, ponieważ może to doprowadzić do trwałego uszkodzenia Twojego routera. Najlepiej będzie jeżeli wykorzystasz dowolny adapter USB-UART, który posiada zintegrowany konwerter 3,3 V. Pamiętaj również, że w przypadku korzystania z takiego adaptera powinieneś podłączyć wyłącznie sygnały RX, TX i GND. NIGDY nie łącz razem sygnału zasilania (VCC) z routera i adaptera, chyba że wiesz co robisz! Połączenie tych sygnałów w najgorszym wypadku może spowodować uszkodzenie adaptera, a w najgorszym - również routera! Wykorzystując adapter USB-UART powinieneś zasilić go z gniazda USB w komputerze, a router z oryginalnego zasilacza sieciowego (lub z gniazda USB jeżeli urządzenie jest zasilane w taki sposób).

Od dłuższego czasu i bez żadnych problemów używam bardzo prostego i wyjątkowo taniego (w granicach 1-2 USD) adaptera bazującego na układzie CP2102. Po więcej informacji o interfejsie UART w routerach możesz sięgnąć do artykułu Serial Console w OpenWrt Wiki.

Instrukcja krok po kroku

  1. Zainstaluj i skonfiguruj na swoim PC dowolny serwer TFTP (dla systemów z rodziny Windows sugeruję TFTP32).

  2. Ustaw stały adres IP na swoim PC (w poniższej instrukcji wykorzystamy 192.168.1.2 dla PC i 192.168.1.1 dla routera) i połącz go z routerem przy pomocy kabla sieciowego RJ45 (powinieneś wykorzystać w routerze jedno z gniazd LAN, ale WAN również powinien działać).

  3. Podłącz do PC i skonfiguruj adapter USB-UART oraz uruchom program do komunikacji z nim, np. PuTTY.
    Skonfiguruj program do używania takich ustawień:

  • Baud rate: 115200
  • Data bits: 8
  • Parity control: none
  • Stop bits: 1
  • Handshaking: none
  1. Uruchom router, zaczekaj na wyświetlenie się jednego z poniższych komunikatów i przerwij proces ładowania firmware:

Autobooting in 1 seconds (głównie routery TP-Link, w tym momencie powinieneś wpisać tpl)
Hit ESC key to stop autoboot: 1 (8devices Carambola 2, wciśnij klawisz ESC)
Hit any key to stop autoboot: 1 (D-Link DIR-505, wciśnij dowolny klawisz)

  1. Ustaw zmienne środowiskowe ipaddr i serverip, tak jak poniżej:
hornet> setenv ipaddr 192.168.1.1
hornet> setenv serverip 192.168.1.2
  1. Sprawdź czy zmiany zostały wprowadzone:
hornet> printenv ipaddr
ipaddr=192.168.1.1
hornet> printenv serverip
serverip=192.168.1.2
  1. Ze względu na różnice w mapie pamięci i rozmiarze obrazu oryginalnej i zmodyfikowanej wersji U-Boot, musisz najpierw wykonać kopię zapasową partycji z oryginalną wersją, w pamięci RAM. Pominięcie lub nieprawidłowe wykonanie tego kroku prawdopodobnie zakończy się uszkodzeniem Twojego urządzenia!

Ten krok różni się w zależności od modelu, dlatego powinieneś zwrócić szczególną uwagę na rozmiar obrazu zmodyfikowanej wersji, zaokrąglić go w górę, do najbliższej wielokrotności 64 KiB i używać tej wartości we wszystkich kolejnych krokach.

Przykładowo, jeżeli obraz modyfikacji ma 123 KiB (0x1EC00) powinieneś najpierw wykonać kopię zapasową 128 KiB (0x20000) w pamięci RAM, pod tym samym adresem, do którego później zostanie pobrany ten obraz:

hornet> cp.b 0x9F000000 0x80800000 0x20000

Wykorzystanie tego samego adresu w pamięci RAM spowoduje "sklejenie" obu obrazów i zachowanie dodatkowych, oryginalnych danych, takich jak adres MAC, numer modelu i PIN.

  1. Pobierz z serwera TFTP i umieść w pamięci RAM urządzenia właściwy dla swojego modelu obraz U-Boot, wykorzystując polecenie tftpboot (na przykładzie TP-Link TL-MR3020):
hornet> tftpboot 0x80800000 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
eth1 link down
Using eth0 device
TFTP from server 192.168.1.2; our IP address is 192.168.1.1
Filename 'uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin'.
Load address: 0x80800000
Loading: #########################
done
Bytes transferred = 125952 (1ec00 hex)

hornet>
  1. Kolejny krok jest bardzo ryzykowny! Wykonując następne polecenia, najpierw skasujesz oryginalny obraz U-Boot z pamięci FLASH, a następnie skopiujesz w to miejsce nowy obraz, z pamięci RAM. Jeżeli w trakcie tego procesu coś pójdzie nie tak (na przykład dojdzie do awarii zasilania), Twój router najprawdopodobniej już się nie uruchomi ponownie!

Powinieneś też zwrócić uwagę na rozmiar i wykorzystać wartość, którą obliczyłeś w kroku 7. We wszystkich przypadkach, adres początkowy pamięci FLASH i RAM to odpowiednio: 0x9F000000 i 0x80000000. Jak mogłeś zauważyć, w poprzednim kroku, do zapisania pobranego przez sieć obrazu, nie wykorzystałem początkowego adresu pamięci RAM i również nie powinieneś tego robić.

Nie popełnij żadnych błędów w rozmiarach i adresach (ofsetach), w kolejnych krokach!

  1. Skasuj odpowiedni obszar w pamięci FLASH (to polecenie usunie oryginalny obraz U-Boot!):
hornet> erase 0x9F000000 +0x20000

First 0x0 last 0x1 sector size 0x10000
Erased 2 sectors
hornet>
  1. W tej chwili Twój router nie posiada żadnego bootloadera, dlatego skopiuj do FLASH z pamięci RAM pobrany wcześniej, nowy obraz:
hornet> cp.b 0x80800000 0x9F000000 0x20000

Copy to Flash... write addr: 9f000000
done
  1. Jeżeli chcesz, możesz wyświetlić w konsoli U-Boot zawartość pamięci FLASH i porównać ją z obrazem na komputerze. W tym celu należy skorzystać z komendy md, która spowoduje wyświetlenie 256 bajtów danych w postaci szesnastkowej i tekstowej, począwszy od podanego w argumencie adresu. Kolejne wywołanie tego samego polecenia, tym razem bez parametru, spowoduje wyświetlenie kolejnej porcji danych.
hornet> md 0x9F000000

9f000000: 100000ff 00000000 100000fd 00000000    ................
9f000010: 10000222 00000000 10000220 00000000    ..."....... ....
9f000020: 1000021e 00000000 1000021c 00000000    ................
9f000030: 1000021a 00000000 10000218 00000000    ................
9f000040: 10000216 00000000 10000214 00000000    ................
9f000050: 10000212 00000000 10000210 00000000    ................
9f000060: 1000020e 00000000 1000020c 00000000    ................
9f000070: 1000020a 00000000 10000208 00000000    ................
9f000080: 10000206 00000000 10000204 00000000    ................
9f000090: 10000202 00000000 10000200 00000000    ................
9f0000a0: 100001fe 00000000 100001fc 00000000    ................
9f0000b0: 100001fa 00000000 100001f8 00000000    ................
9f0000c0: 100001f6 00000000 100001f4 00000000    ................
9f0000d0: 100001f2 00000000 100001f0 00000000    ................
9f0000e0: 100001ee 00000000 100001ec 00000000    ................
9f0000f0: 100001ea 00000000 100001e8 00000000    ................
  1. Jeżeli jesteś pewien, że wszystko przebiegło prawidłowo, możesz zrestartować urządzenie przy pomocy poniższego polecenia lub restartując zasilanie:
hornet> reset

Przy pomocy OpenWrt

Ta metoda jest zalecana!

Począwszy od oficjalnego wydania "2014-11-19", wewnątrz archiwum znajdziesz przygotowane obrazy OpenWrt z odblokowaną możliwością zapisu na partycji u-boot, gotowym obrazem U-Boot oraz niewielkim, dedykowanym skryptem do prostej aktualizacji bootloadera. Jedyne, co należy zrobić to pobrać ostatnie oficjalne wydanie tej modyfikacji, wybrać i zainstalować odpowiedni obraz OpenWrt i wywołać skrypt poleceniem u-boot-upgrade:

root@OpenWrt:/# u-boot-upgrade

=================================================================
     DISCLAIMER: you are using this script at your own risk!

     The author of U-Boot modification and this script takes
     no responsibility for any of the results of using them.

          Updating U-Boot is a very dangerous operation
        and may damage your device! You have been warned!
=================================================================
   Are you sure you want to continue (type 'yes' or 'no')? yes
=================================================================

[ ok ] Found U-Boot image file: uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
       Do you want to use this file (type 'yes' or 'no')? yes
[ ok ] MD5 checksum of new U-Boot image file is correct
[ ok ] Backup of /dev/mtd0 successfully created
       Do you want to store backup in /etc/u-boot_mod/backup/ (recommended, type 'yes' or 'no')? no
[ ok ] New U-Boot image successfully combined with backup file
[info] New U-Boot image is ready to be written into FLASH
       Are you sure you want to continue (type 'yes' or 'no')? yes
[ ok ] New U-Boot image successfully written info FLASH
[ ok ] MD5 checksum of mtd0 and new U-Boot image are equal
[info] Done!

Przy pomocy DD-WRT

UWAGA! Ta metoda jest niezalecana!

  1. Zaloguj się do routera przy pomocy SSH lub telnetu i sprawdź, która z partycji mtd jest pierwsza. W DD-WRT najczęściej będzie to RedBoot:
root@DD-WRT:~# cat /proc/mtd
dev:    size   erasesize  name
mtd0: 00020000 00010000 "RedBoot"
mtd1: 003c0000 00010000 "linux"
mtd2: 002c0000 00010000 "rootfs"
mtd3: 00010000 00010000 "ddwrt"
mtd4: 00010000 00010000 "nvram"
mtd5: 00010000 00010000 "board_config"
mtd6: 00400000 00010000 "fullflash"
mtd7: 00020000 00010000 "fullboot"

W przypadku TP-Link TL-MR3020, partycja RedBoot zawiera obraz U-Boot oraz dodatkowe dane, takie jak adres MAC, numer modelu oraz PIN.

Uwaga! Jeżeli rozmiar pierwszej partycji jest mniejszy niż rozmiar obrazu zmodyfikowanej wersji U-Boot, nie kontynuuj!

  1. Przy pomocy SCP lub innej metody skopiuj obraz U-Boot i odpowiedni plik z sumą MD5 do folderu /tmp na urządzeniu.
root@DD-WRT:/tmp# ls -la
[...]
-rw-r--r--    1 root     root        125952 Nov  5  2015 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
-rw-r--r--    1 root     root            66 Nov  5  2015 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.md5
[...]
  1. Sprawdź sumę kontrolną MD5 pliku z obrazem:
root@DD-WRT:/tmp# md5sum uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
aaae0f772ce007f7d1542b9233dd765b  uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin

root@DD-WRT:/tmp# cat uboot_for_tp-link_tl-mr3020.md5
aaae0f772ce007f7d1542b9233dd765b *uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
  1. Utwórz kopię zapasową partycji RedBoot (mtd0):
root@DD-WRT:/tmp# dd if=/dev/mtd0 of=uboot_factory.bin
256+0 records in
256+0 records out

  1. Przy pomocy SCP lub innej metody, skopiuj utworzoną kopię zapasową w jakieś bezpieczne miejsce (zdecydowanie zalecam zapisanie gdzieś tego pliku!).

  2. Potrzebujesz utworzyć plik składający się z oryginalnego i zmodyfikowaneg obrazu, ale dd z DD-WRT prawdopodobnie nie obsługuje conv=notrunc, dlatego wykorzystamy inne podejście:

root@DD-WRT:/tmp# dd if=uboot_factory.bin of=uboot_rest.bin bs=1 skip=$(wc -c < uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin)
5120+0 records in
5120+0 records out

root@DD-WRT:/tmp# cat uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin uboot_rest.bin > uboot_new.bin
  1. Uwaga: To jest punkt bez powrotu. Jeżeli podczas dotychczasowych kroków wystąpiły jakieś błędy lub problemy, wgraj kopię oryginalnej partycji z powrotem, przy pomocy polecenia:
root@DD-WRT:/tmp# mtd write uboot_factory.bin "RedBoot"
Unlocking RedBoot ...
Writing from uboot_orig.bin to RedBoot ...
  1. W celu wgrania nowego obrazu, wykonaj poniższe polecenie:
root@DD-WRT:/tmp# mtd write uboot_new.bin "RedBoot"
Unlocking RedBoot ...
Writing from uboot_new.bin to RedBoot ...
  1. Jeżeli jesteś pewien, że do tej pory wszystko przebiegło pomyślnie, możesz zrestartować urządzenie:
root@DD-WRT:/tmp# reboot

Jak korzystać z tej modyfikacji?

[TODO]

Jak samodzielnie skompilować kod?

Możesz wykorzystać jeden z dostępnych, bezpłatnych i gotowych narzędzi (tzw. toolchain):

Do kompilacji korzystam z OpenWrt Toolchain for AR71xx MIPS, na maszynie wirtualnej z zainstalowanym Ubuntu 12.04 LTS (32-bit). Wszystkie publikowane przeze mnie obrazy budowane są na tej konfiguracji.

Wszystko co musisz zrobić, po wybraniu zestawu narzędzi, to dostosowanie pliku Makefile do własnej konfiguracji (czyli zmiana lub usunięcie export MAKECMD i ewentualnie dodanie export PATH). Przykładowo, w celu zbudowania obrazów przy pomocy OpenWrt Toolchain, zamiast Sourcery CodeBench Lite, pobierz odpowiednie archiwum i rozpakuj jego zawartość do folderu toolchain, w głównym katalogu ze źródłami, a następnie zmień początek pliku Makefile, jak poniżej:

export BUILD_TOPDIR=$(PWD)
export STAGING_DIR=$(BUILD_TOPDIR)/tmp

export MAKECMD=make --silent ARCH=mips CROSS_COMPILE=mips-openwrt-linux-uclibc-
export PATH:=$(BUILD_TOPDIR)/toolchain/bin/:$(PATH)

W celu uruchomienia kompilacji, w głównym katalogu ze źródłami wydaj polecenie make model, na przykład:

make tplink_wr703n

Powyższe polecenie rozpocznie kompilację obrazu U-Boot dla modelu TP-Link TL-WR703N.

FAQ

1. Moje urządzenie nie jest wspierane, ale posiada taki sam hardware jak jedno z tych na liście, mogę użyć tej modyfikacji?

To może się źle skończyć! Oczywiście, wiele dostępnych na rynku routerów wykorzystuje praktycznie te same platformy sprzętowe - na przykład, TP-Link posiada w ofercie kilka mobilnych modeli z wbudowaną baterią: TL-MR10U, TL-MR11U (odpowiednik w Europie to TL-MR3040) TL-MR12U and TL-MR13U. Wszystkie wymienione urządzenia posiadają ten sam sprzęt: układ SoC Atheros AR9331 z 32 MiB pamięci RAM i 4 MiB pamięci SPI NOR FLASH. Ale diabeł jak zwykle tkwi w szczegółach, takich jak numery GPIO wykorzystanych do przycisków, diod LED, załączania zasilania w gnieździe USB itd., co może spowodować pewne problemy.

Możesz spróbować wgrać jeden z gotowych obrazów, ale pamiętaj że robisz to wyłącznie na własną odpowiedzialność!

2. Chciałbym podkręcić CPU w moim routerze, jak tego dokonać?

W chwili obecnej, taka możliwość istnieje, ale wyłącznie dla modeli z układem Atheros AR9331 (powinieneś zapoznać się z plikiem ap121.h, który zawiera wszelkie informacje dotyczące konfiguracji rejestrów PLL i kilka gotowych, niestandardowych ustawień zegarów dla CPU, RAM i magistrali AHB). Co więcej, wersję z podkręconymi (lub "skręconymi") zegarami będziesz musiał skompilować samodzielnie, ponieważ nie publikuję gotowych obrazów, z innymi niż domyślne, wartościami zegarów.

I ponownie, pamiętaj że robisz to wyłącznie na własną odpowiedzialność!

3. Czy testujesz wszystkie publikowane obrazy?

Nie, ponieważ nie dysponuję wszystkimi wspieranymi modelami routerów/urządzeń. Testuję jedynie obrazy na wszystkich wspieranych typach układów SoC.

4. Chciałbym dodać wsparcie dla modelu X.

Możesz to zrobić samemu, a potem przesłać mi gotową łatę lub zgłosić pull request. Jeżeli nie chcesz lub nie wiesz jak dodać wsparcie dla nowego modelu, skontaktuj się ze mną bezpośrednio, może pomogę.

5. Mój router nie uruchomił się ponownie po zmianie U-Boot!

Ostrzegałem... bootloader, w tym przypadku U-Boot, to w praktyce najistotniejszy kawałek oprogramowania w Twoim urządzeniu. Jest on odpowiedzialny za inicjalizację sprzętu i załadowanie systemu operacyjnego (zazwyczaj jądra Linux). Dlatego, jeżeli podczas zmiany obrazu coś poszło źle, Twoje urządzenie nie uruchomi się ponownie i jedynym sposobem na jego naprawę jest zdemontowanie (wylutowanie) kości FLASH, zaprogramowanie jej poprawnym obrazem i ponowny montaż.

Licencja, przestarzałe źródła itd.

Projekt U-Boot jest Wolnym Oprogramowaniem. Wszelkie informacje dotyczące licencji, pracujących nad nim osób itd., dostępne są folderze u-boot wraz z kodem źródłowym.

Powinieneś wiedzieć, że większość routerów, szczególnie tych z układami Atheros, używa bardzo starej wersji U-Boot (wersja 1.1.4 pochodzi z lat 2005/2006). Dlatego stwierdzenie, że te źródła są zdecydowanie przestarzałe nie jest błędne, ale dla mnie było łatwiej zmodyfikować je w tej postaci, niż przenosić zmiany wykonane przez programistów TP-Link/Atheros do aktualnej gałęzi projektu U-Boot. Co więcej, wprowadzając własne modyfikacje, usunąłem sporo niepotrzebnych elementów, fragmentów kodu i plików źródłowych, tak żeby kod był czytelniejszy dla osoby, która do tej pory nie miała do czynienia z tym projektem.

Podziękowania

  • Dziękuję M-K O'Connell za przekazanie routera z QCA9563
  • Dziękuję Krzysztofowi M. za przekazanie routera TL-WDR3600
  • Dziękuję użytkownikowi pupie z forum OpenWrt za jego nieocenioną pomoc
  • Dziękuję wszystkim darczyńcom i osobom wspierającym rozwój tej modyfikacji