8种机械键盘轴体对比
本人程序员，要买一个写代码的键盘，请问红轴和茶轴怎么选？
本文介绍了fastboot协议，在uboot中如何配置支持fastboot，uboot中fastboot的实现流程以及fastboot命令如何使用。
fastboot简介
1、fastboot协议是一种通过USB或以太网与引导加载程序通信的机制。 它的设计非常简单，可以在各种设备和运行Linux，macOS或Windows的主机上使用。主要是PC机通过fastboot协议与bootloader通信。
我们可以理解在uboot中运行fastboot的为客户端，在PC端(ubuntu)运行fastboot的为服务器端，两者之间的通信走fastboot协议。
2、fastboot协议最基本的要求：2个bulk端点(BULK IN/OUT)，可以通过USB枚举信息看到详细的信息：查看usb设备1
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69[email protected]:~ lsusb -d 0525:a4a5 -v
Bus 001 Device 006: ID 0525:a4a5 Netchip Technology, Inc. Pocketbook Pro 903
Device Descriptor:
bLength 18
bDescriptorType 1
bcdUSB 2.00
bDeviceClass 0 (Defined at Interface level)
bDeviceSubClass 0
bDeviceProtocol 0
bMaxPacketSize0 64
idVendor 0x0525 Netchip Technology, Inc.
idProduct 0xa4a5 Pocketbook Pro 903
bcdDevice 2.21
iManufacturer 1 FSL
iProduct 2 USB download gadget
iSerial 3 0d123198538fcadc
bNumConfigurations 1
Configuration Descriptor:
bLength 9
bDescriptorType 2
wTotalLength 32
bNumInterfaces 1
bConfigurationValue 1
iConfiguration 2 USB download gadget
bmAttributes 0xc0
Self Powered
MaxPower 2mA
Interface Descriptor:
bLength 9
bDescriptorType 4
bInterfaceNumber 0
bAlternateSetting 0
bNumEndpoints 2
bInterfaceClass 255 Vendor Specific Class
bInterfaceSubClass 66
bInterfaceProtocol 3
iInterface 4 Android Fastboot
Endpoint Descriptor:
bLength 7
bDescriptorType 5
bEndpointAddress 0x81 EP 1 IN
bmAttributes 2
Transfer Type Bulk
Synch Type None
Usage Type Data
wMaxPacketSize 0x0200 1x 512 bytes
bInterval 0
Endpoint Descriptor:
bLength 7
bDescriptorType 5
bEndpointAddress 0x02 EP 2 OUT
bmAttributes 2
Transfer Type Bulk
Synch Type None
Usage Type Data
wMaxPacketSize 0x0200 1x 512 bytes
bInterval 0
Device Qualifier (for other device speed):
bLength 10
bDescriptorType 6
bcdUSB 2.00
bDeviceClass 0 (Defined at Interface level)
bDeviceSubClass 0
bDeviceProtocol 0
bMaxPacketSize0 64
bNumConfigurations 1
Device Status: 0x0001
Self PoweredUSB full-speed最大包为64Bytes，high-speed最大包为512Bytes；
该协议完全由主机驱动和同步(与多通道，双向，异步ADB协议不同)。
uboot配置fastboot协议
关于fastboot相关宏的解释，可以参考cmd/fastboot/Kconfig文件。下面说一下在uboot中配置支持fastboot。
1、uboot中已实现对fastboot协议的支持：drivers/usb/gadget/fastboot.c：fastboot usb function源码；
doc/README.android-fastboot：fastboot使能说明文档；
doc/README.android-fastboot-protocol：fastboot协议说明文档；
2、uboot中要使能fastboot，需要在板级配置打开以下的宏：使能fastboot1
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4CONFIG_FASTBOOT
CONFIG_USB_FUNCTION_FASTBOOT
CONFIG_CMD_FASTBOOT
CONFIG_ANDROID_BOOT_IMAGE
uboot在命令行中可以通过fastboot命令进入fastboot模式。
3、使能fastboot usb gadget
因为fastboot协议是基于usb gadget，所以需要打开或配置以下几个宏：配置usb gadget1
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4CONFIG_USB_GADGET_DOWNLOAD
CONFIG_USB_GADGET_VENDOR_NUM
CONFIG_USB_GADGET_PRODUCT_NUM
CONFIG_USB_GADGET_MANUFACTURER
这里面指定的VID和PID必须要在fastboot client中能找到，如果没有，也可以用ubuntu fastboot命令的以下选项指定设备。fastboot命令指定特定的设备1
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4-s specify device serial number
or path to device port
-i specify a custom USB vendor id
-p specify product name
4、配置缓冲区地址和大小
fastboot需要一块大的内存区域用来下载，需要配置CONFIG_FASTBOOT_BUF_ADDR缓冲区的起始地址以及CONFIG_FASTBOOT_BUF_SIZE大小，这两个值决定了你可以通过fastboot烧写多大的镜像。配置缓冲区地址和大小1
2CONFIG_FASTBOOT_BUF_ADDR=0x82800000
CONFIG_FASTBOOT_BUF_SIZE=0x40000000
5、配置fastboot flash命令的支持
如果想要通过fastboot flash命令烧写到flash上，必须打开CONFIG_FASTBOOT_FLASH相关的配置。比如我板子上使用的是eMMC，必须使能如下的宏：配置支持flash1
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3CONFIG_FASTBOOT_FLASH=y
CONFIG_FASTBOOT_FLASH_MMC=y
CONFIG_FASTBOOT_FLASH_MMC_DEV=0
uboot中fastboot的实现流程
imx8 uuu基于fastboot协议进行镜像的烧写，以下的分析基于NXP提供的4.14.98_ga版本。
uboot中fastboot命令cmd/fastboot.c1
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50static int (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *const argv[])
{
int controller_index;
char *usb_controller;
int ret;
if (argc < 2)
return CMD_RET_USAGE;
usb_controller = argv[1];
controller_index = simple_strtoul(usb_controller, NULL, 0);
controller_index = CONFIG_FASTBOOT_USB_DEV;
#endif
ret = board_usb_init(controller_index, USB_INIT_DEVICE);
if (ret) {
pr_err("USB init failed: %d", ret);
return CMD_RET_FAILURE;
}
g_dnl_clear_detach();
ret = g_dnl_register("usb_dnl_fastboot");
if (ret)
return ret;
if (!g_dnl_board_usb_cable_connected()) {
puts("rUSB cable not detected.n"
"Command exit.n");
ret = CMD_RET_FAILURE;
goto exit;
}
while (1) {
if (g_dnl_detach())
break;
if (ctrlc())
break;
usb_gadget_handle_interrupts(controller_index);
}
ret = CMD_RET_SUCCESS;
exit:
g_dnl_unregister();
g_dnl_clear_detach();
board_usb_cleanup(controller_index, USB_INIT_DEVICE);
return ret;
}
1、首先在uboot命令行执行fastboot x，指定第x个usb controller，使用这个controller进行通信，如果没有，默认使用CONFIG_FASTBOOT_USB_DEV指定的usb controller；
2、然后调用board_usb_init()函数做usb device controller的初始化，这个函数在board/freescale/imx8qxp_mek.c中定义。在NXP的BSP中，这个函数如果没有打开CONFIG_USB_CDNS3_GADGET的话就是个空函数。
为什么呢？我的理解是NXP使用imx uuu是使用usb0(chipidea)做为下载口，当将板子设置为SDP模式，rom code就会去初始化usb0 controller，并且配置为hid设备。因此，如果在SDP模式下，usb0 controller就无需初始化了。
3、调用g_dnl_register()函数注册一个名为usb_dnl_fastboot的usb复合设备。drivers/usb/gadget/g_dnl.c1
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19* NOTICE:
* Registering via USB function name won't be necessary after rewriting
* g_dnl to support multiple USB functions.
*/
int g_dnl_register(const char *name)
{
int ret;
debug("%s: g_dnl_driver.name = %sn", __func__, name);
g_dnl_driver.name = name;
ret = usb_composite_register(&g_dnl_driver);
if (ret) {
printf("%s: failed!, error: %dn", __func__, ret);
return ret;
}
return 0;
}
在这个文件中配置了设备描述符等信息以及绑定function。
uboot中的这一套usb composite framework与kernel的一样，后续将会出一个关于这个框架的文章。可以看看我之前的文章Androidadb驱动实现原理 关于usb复合设备的注册是大同小异的。
在这个复合设备中，会依次查找绑定的usb function。在drivers/usb/gadget/f_fastboot.c中调用了DECLARE_GADGET_BIND_CALLBACK(usb_dnl_fastboot, fastboot_add);，这就将fastboot的usb function与g_dnl的usb composite device绑定起来了。drivers/usb/gadget/g_dnl.c1
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13static int g_dnl_do_config(struct usb_configuration *c)
{
const char *s = c->cdev->driver->name;
struct g_dnl_bind_callback *callback = g_dnl_bind_callback_first();
debug("%s: configuration: 0x%p composite dev: 0x%pn",
__func__, c, c->cdev);
for (; callback != g_dnl_bind_callback_end(); callback++)
if (!strcmp(s, callback->usb_function_name))
return callback->fptr(c);
return -ENODEV;
}include/g_dnl.h1
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11/*
* @usb_fname: unescaped USB function name
* @callback_ptr: bind callback, one per function name
*/
#define DECLARE_GADGET_BIND_CALLBACK(usb_fname, callback_ptr)
ll_entry_declare(struct g_dnl_bind_callback,
__usb_function_name_##usb_fname,
g_dnl_bind_callbacks) = {
.usb_function_name = #usb_fname,
.fptr = callback_ptr
}
4、在这之后就进入while(1)的循环，如果碰到g_dnl驱动卸载掉或者ctrl + c就跳出，否则调用usb_gadget_handle_interrupts()处理usb中断(我这里使用到的是chipidea udc)。至此，当你在uboot命令行执行fastboot 1后，接下来全部都是在处理usb ep的中断，也就是处理PC端发送过来的指令。drivers/usb/gadget/ci_udc.c1
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10int usb_gadget_handle_interrupts(int index)
{
u32 value;
struct ci_udc *udc = (struct ci_udc *)controller.ctrl->hcor;
value = readl(&udc->usbsts);
if (value)
udc_irq();
return value;
}
更一般的，这里指就是usb endpoint的中断。具体的，就是处理fastbootusb function中指定的usb endpoint的中断。其中rx_handler_command()函数用来处理PC端发送过来的数据，fastboot_complete()用来处理板子发送给PC端的数据。drivers/usb/gadget/f_fastboot.c1
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29static int fastboot_set_alt(struct usb_function *f,
unsigned interface, unsigned alt)
{
......
f_fb->out_req = fastboot_start_ep(f_fb->out_ep);
if (!f_fb->out_req) {
puts("failed to alloc out reqn");
ret = -EINVAL;
goto err;
}
f_fb->out_req->complete = rx_handler_command;
d = fb_ep_desc(gadget, &fs_ep_in, &hs_ep_in, &ss_ep_in);
ret = usb_ep_enable(f_fb->in_ep, d);
if (ret) {
puts("failed to enable in epn");
goto err;
}
f_fb->in_req = fastboot_start_ep(f_fb->in_ep);
if (!f_fb->in_req) {
puts("failed alloc req inn");
ret = -EINVAL;
goto err;
}
f_fb->in_req->complete = fastboot_complete;
......
}
fastboot支持的参数
在前面，我们说到rx_handler_command()函数用来处理PC端发送过来的数据，其中cmd_dispatch_info[]数组定义了一系列fastboot所支持的参数列表以及对应的处理函数。drivers/usb/gadget/f_fastboot.c1
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26static const struct cmd_dispatch_info cmd_dispatch_info[] = {
#ifdef CONFIG_FSL_FASTBOOT
{
.cmd = "reboot-bootloader",
.cb = cb_reboot_bootloader,
},
{
.cmd = "upload",
.cb = cb_upload,
},
{
.cmd = "get_staged",
.cb = cb_upload,
},
#ifdef CONFIG_FASTBOOT_LOCK
{
.cmd = "flashing",
.cb = cb_flashing,
},
{
.cmd = "oem",
.cb = cb_flashing,
},
#endif
......
}
fastboot环境变量配置
前面我们说过，需要配置CONFIG_FASTBOOT_BUF_ADDR缓冲区的起始地址以及CONFIG_FASTBOOT_BUF_SIZE大小，这个其实是为了配置一个名为fastboot_buffer的环境变量。drivers/usb/gadget/f_fastboot.c1
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8static void parameters_setup(void)
{
interface.nand_block_size = 0;
interface.transfer_buffer =
(unsigned char *)env_get_ulong("fastboot_buffer", 16, CONFIG_FASTBOOT_BUF_ADDR);
interface.transfer_buffer_size =
CONFIG_FASTBOOT_BUF_SIZE;
}
uuu进入fastboot模式
CONFIG_MFG_ENV_SETTINGS_DEFAULT中会执行fastboot 0进入fastboot下载模式，等待与PC之间的通信。include/configs/imx_env.h1
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18#define CONFIG_MFG_ENV_SETTINGS_DEFAULT
"mfgtool_args=setenv bootargs console=${console},${baudrate} "
"rdinit=/linuxrc "
"clk_ignore_unused "
"