146051f6df543114d7a4cdd8816461a85989170b
[oweals/u-boot_mod.git] / README.md
1 U-Boot 1.1.4 modification for routers
2 ==========
3
4 Ready snapshot/test images
5 --------------------------
6 Starting from 24.09.2016, ready images, built on **Raspberry Pi 3** with **LEDE** toolchain, are available **[on my server](http://projects.dymacz.pl)**.
7
8 Images are built and uploaded on FTP only when master branch in repository was updated - custom script checks this once per day. On the FTP you will find also toolchain which is used to build images.
9
10 Table of contents
11 -----------------
12
13 - [Introduction](#introduction)
14 - [Supported devices](#supported-devices)
15 - [Known issues](#known-issues)
16 - [Modifications, changes](#modifications-changes)
17         - [Web server](#web-server)
18         - [Network Console](#network-console)
19         - [Writable environment variables](#writable-environment-variables)
20         - [Other](#other)
21         - [Supported FLASH chips](#supported-flash-chips)
22 - [How to install it?](#how-to-install-it)
23         - [Cautions, backups](#cautions-backups)
24         - [Using external programmer](#using-external-programmer)
25         - [Using UART, U-Boot console and TFTP server](#using-uart-u-boot-console-and-tftp-server)
26                 - [Important notice!](#important-notice)
27                 - [Step by step instructions](#step-by-step-instructions)
28         - [Using OpenWrt](#using-openwrt)
29         - [Using DD-WRT](#using-dd-wrt)
30 - [How to use it?](#how-to-use-it)
31 - [How to compile the code?](#how-to-compile-the-code)
32     - [Building on Linux](#building-on-linux)
33     - [Building on OS X](#building-on-macos-os-x)
34 - [FAQ](#faq)
35 - [License, outdated sources etc.](#license-outdated-sources-etc)
36 - [Credits](#credits)
37
38 Introduction
39 ------------
40
41 In short, this project is a deep modification of **U-Boot 1.1.4** sources, mostly from **TP-Link**, but some code fragments were taken also from **D-Link**, **Netgear**, **ZyXEL** and **Belkin**. All these companies are using SDK from Qualcomm/Atheros which includes modified version of **U-Boot 1.1.4**.
42
43 You can download original sources from the following pages:
44
45 - [TP-Link GPL Code Center](http://www.tp-link.com/en/support/gpl/ "TP-Link GPL Code Center")
46 - [D-Link GPL Source Code Support](http://tsd.dlink.com.tw/GPL.asp "D-Link GPL Source Code Support")
47 - [NETGEAR Open Source Code for Programmers (GPL)](http://kb.netgear.com/app/answers/detail/a_id/2649/~/netgear-open-source-code-for-programmers-%28gpl%29 "NETGEAR Open Source Code for Programmers (GPL)")
48 - [ZyXEL GPL-OSS](http://www.zyxel.com/us/en/form/gpl_oss_form.shtml "ZyXEL GPL-OSS")
49 - [Belkin Open Source Code Center](http://www.belkin.com/us/support-article?articleNum=51238 "Belkin Open Source Code Center")
50
51 The concept for this project came from another U-Boot modification, dedicated to a small and very popular TP-Link router - model **TL-WR703N**, which includes web fail safe mode: **[wr703n-uboot-with-web-failsafe](http://code.google.com/p/wr703n-uboot-with-web-failsafe/)**. I was using it and decided to make my own version, which could have some improvements, additional capabilities, support for different models and work with all modern web browsers.
52
53 First version of this modification was introduced on **OpenWrt** forum in [this thread](https://forum.openwrt.org/viewtopic.php?id=43237), at the end of March 2013 and was dedicated only for TP-Link routers with **Atheros AR9331** SoC. Now, it supports also models from different manufacturers, devices with **Atheros AR934x**, **Qualcomm Atheros QCA953x**, **Qualcomm Atheros QCA955x** and other (in the near future **Qualcomm Atheros QCA956x** and **MediaTek MT762x**) are under development.
54
55 You can find some information about previous versions of this project also on my [blog](http://www.tech-blog.pl), in [this article](http://www.tech-blog.pl/2013/03/29/zmodyfikowany-u-boot-dla-routerow-tp-link-z-atheros-ar9331-z-trybem-aktualizacji-oprogramowania-przez-www-i-konsola-sieciowa-netconsole/). It is in Polish, but [Google Translator](http://translate.google.com/translate?hl=pl&sl=pl&tl=en&u=http%3A%2F%2Fwww.tech-blog.pl%2F2013%2F03%2F29%2Fzmodyfikowany-u-boot-dla-routerow-tp-link-z-atheros-ar9331-z-trybem-aktualizacji-oprogramowania-przez-www-i-konsola-sieciowa-netconsole%2F&sandbox=1) will help you to understand it.
56
57 If you like this project, you may [buy me a beer](https://www.paypal.com/cgi-bin/webscr?cmd=_donations&business=FN3XW36YHSY2S&lc=US&item_name=For%20a%20great%20job%21&currency_code=USD&bn=PP%2dDonationsBF%3abtn_donate_LG%2egif%3aNonHosted)!
58
59 Supported devices
60 -----------------
61
62 Currently supported devices:
63
64 - **Atheros AR9331**:
65   - 8devices Carambola 2 (for version with development board, [photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/8devices_Carambola_2/))
66   - ALFA NETWORK Hornet-UB/Hornet-UB-64 (aka Hornet-UB x2)
67   - Black Swift
68   - CreatComm Technology D3321
69   - Dragino 2 (MS14)
70   - GL Innovations GL-AR150
71   - GL Innovations GL.iNet 64xxA ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/GLiNet/))
72   - GS-Oolite/Elink EL-M150 module with dev board ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/Elink_EL-M150_Development-Board/))
73   - TP-Link TL-MR10U v1 ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TP-Link_TL-MR10U/))
74   - TP-Link TL-MR13U v1
75   - TP-Link TL-MR3020 v1 ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TPLINK_TL-MR3020/))
76   - TP-Link TL-MR3040 v1 and v2
77   - TP-Link TL-MR3220 v2
78   - TP-Link TL-WR703N v1, ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TPLINK_TL-WR703N/))
79   - TP-Link TL-WR710N v1 (version for European market, [photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TP-Link_TL-WR710N-EU/))
80   - TP-Link TL-WR720N v3 (version for Chinese market)
81   - TP-Link TL-WR740N v4 (and similar, like TL-WR741ND v4)
82   - Village Telco Mesh Potato 2 (based on Dragino MS14)
83
84 - **Atheros AR1311 (similar to AR9331)**
85   - D-Link DIR-505 H/W ver. A1 ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/D-Link_DIR-505/))
86
87 - **Atheros AR9341**:
88   - EnGenius ENS202EXT
89   - TP-Link TL-MR3420 v2
90   - TP-Link TL-WA801ND v2
91   - TP-Link TL-WA830RE v2
92   - TP-Link TL-WR841N/D v8
93   - YunCore CPE870
94
95 - **Atheros AR9344**:
96   - TP-Link TL-WDR3500 v1
97   - TP-Link TL-WDR3600 v1
98   - TP-Link TL-WDR43x0 v1
99
100 - **Qualcomm Atheros QCA953x**:
101   - Comfast CF-E314N
102   - Comfast CF-E320N v2
103   - Comfast CF-E520N/CF-E530N
104   - P&W CPE505N
105   - P&W R602N
106   - TP-Link TL-MR3420 v3
107   - TP-Link TL-WA850RE v2
108   - TP-Link TL-WR802N
109   - TP-Link TL-WR810N
110   - TP-Link TL-WR820N (version for Chinese market)
111   - TP-Link TL-WR841N/D v9, v10, v11
112   - TP-Link TL-WR842N/D v3
113   - TP-Link TL-WR902AC v1
114   - Wallys DR531
115   - YunCore AP90Q
116   - YunCore CPE830
117   - Zbtlink ZBT-WE1526
118
119 I tested this modification on most of these devices, with OpenWrt and OFW firmware. If you are not sure about the version of your device, please contact with me **before** you try to make an upgrade. Changing bootloader to a wrong version will probably damage your router and you will need special hardware to fix it, so please, **be very careful**.
120
121 More information about supported devices:
122
123 | Model | SoC | FLASH | RAM | U-Boot image | U-Boot env |
124 |:--- | :--- | ---: | ---: | ---: | ---: |
125 | [8devices Carambola 2](http://8devices.com/carambola-2) | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | 64 KiB, R/W |
126 | [ALFA NETWORK Hornet-UB](https://wiki.openwrt.org/toh/alfa.network/hornet-ub) | AR9331 | 8/16 MiB | 32/64 MiB DDR1 | 256 KiB | R/W |
127 | [Black Swift](http://www.black-swift.com) | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 128 KiB, LZMA | R/W |
128 | Comfast CF-E314N | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
129 | Comfast CF-E320N v2 | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
130 | Comfast CF-E520N/CF-E530N | QCA9531 | 8 MiB | 32 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
131 | CreatComm Technology D3321| AR9331 | 8 MiB | 32 MiB DDR1 | 256 KiB | RW |
132 | [D-Link DIR-505 H/W ver. A1](http://wiki.openwrt.org/toh/d-link/dir-505) | AR1311 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
133 | [Dragino 2 (MS14)](http://wiki.openwrt.org/toh/dragino/ms14) | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 192 KiB | R/W |
134 | [EnGenius ENS202EXT](https://wiki.openwrt.org/toh/engenius/engenius_ens202ext_1.0.0) | AR9341 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 256 KiB | R/W |
135 | GL Innovations GL-AR150 | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | 64 KiB, R/W |
136 | [GL Innovations GL.iNet 64xxA](http://wiki.openwrt.org/toh/gl-inet/gl-inet) | AR9331 | 8/16 MiB | 64 MiB DDR1 | 64 KiB | RO |
137 | GS-Oolite/Elink EL-M150 module | AR9331 | 4/8/16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
138 | P&W CPE505N | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
139 | P&W R602N | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
140 | [TP-Link TL-MR10U v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr10u) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
141 | [TP-Link TL-MR13U v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr13u) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
142 | [TP-Link TL-MR3020 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr3020) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
143 | [TP-Link TL-MR3040 v1/2](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr3040) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
144 | [TP-Link TL-MR3220 v2](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr3420) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
145 | [TP-Link TL-MR3420 v2](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-MR3420_v2) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
146 | [TP-Link TL-MR3420 v3](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-MR3420_v3) | QCA9531 | 4 MiB | 32 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
147 | [TP-Link TL-WA801ND v2](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-WA801ND_v2) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
148 | [TP-Link TL-WA830RE v2](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-WA830RE_v2) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
149 | TP-Link TL-WA850RE v2 | QCA9533 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
150 | [TP-Link TL-WDR3500 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wdr3500) | AR9344 | 8 MiB | 128 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
151 | [TP-Link TL-WDR3600 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wdr3600) | AR9344 | 8 MiB | 128 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
152 | [TP-Link TL-WDR43x0 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wdr4300) | AR9344 | 8 MiB | 128 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
153 | [TP-Link TL-WR703N](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr703n) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
154 | [TP-Link TL-WR710N v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr710n) | AR9331 | 8 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
155 | [TP-Link TL-WR720N v3](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr720n) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
156 | [TP-Link TL-WR740N v4](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr740n) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
157 | [TP-Link TL-WR802N](https://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-WR802N_v1.0) | QCA9533 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
158 | [TP-Link TL-WR810N](https://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr810n) | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
159 | [TP-Link TL-WR820N](https://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr820n) | QCA9531 | 4 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
160 | [TP-Link TL-WR841N/D v8](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr841nd) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
161 | [TP-Link TL-WR841N/D v9/10/11](https://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr841nd) | QCA9533 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
162 | TP-Link TL-WR842N/D v3 | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
163 | TP-Link TL-WR902AC v1 | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 128 KiB, LZMA | RO |
164 | Village Telco Mesh Potato 2 | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 192 KiB | R/W |
165 | Wallys DR531 | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 192 KiB | R/W |
166 | YunCore AP90Q | QCA9531 | 16 MiB | 128 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
167 | YunCore CPE830 | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
168 | YunCore CPE870 | AR9341 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | R/W |
169 | Zbtlink ZBT-WE1526 | QCA9531 | 16 MiB | 128 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
170
171 *(LZMA) - U-Boot binary image is compressed with LZMA.*  
172 *(R/W) - environment exists in separate FLASH block which allows you to save it and keep after power down.*
173 *(RO) - environment is read only, you can change and add new variables only during runtime.*
174
175 Known issues
176 ------------
177
178 ~~Current release is not loading kernel from some versions of TP-Link's official firmware. If you want to use the so-called OFW in any of supported TP-Link's router, do not use this modification. I am working on a solution for this issue.~~
179
180 Modifications, changes
181 ----------------------
182
183 ### Web server
184
185 The most important change is an inclusion of a web server, based on **[uIP 0.9 TCP/IP stack](https://github.com/adamdunkels/uip/tags)**. It allows to upgrade **firmware**, **U-Boot** and **ART** (Atheros Radio Test) images, directly from your web browser, without need to access serial console and running a TFTP server. You can find similar firmware recovery mode, also based on uIP 0.9 TCP/IP stack, in **D-Link** routers.
186
187 Web server contains 7 pages:
188
189 1. index.html (allows to upgrade firmware image, screenshot below)
190 2. uboot.html (allows to upgrade U-Boot image)
191 3. art.html (allows to upgrade ART image)
192 4. flashing.html
193 5. 404.html
194 6. fail.html
195 7. style.css
196
197 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2015/11/uboot_mod_firmware_upgrade.jpg)
198
199 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2015/11/uboot_mod_firmware_upgrade_progress.jpg)
200
201 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2015/11/uboot_mod_uboot_upgrade.jpg)
202
203
204 ### Network Console
205
206 Second, very useful modification is a network console (it is a part of original U-Boot sources, but none of the manufacturers included it). It allows you to communicate with U-Boot console over the Ethernet, using UDP protocol (default UDP port: 6666, router IP: 192.168.1.1).
207
208 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2013/04/u-boot_mod_for_tp-link_with_ar9331_netconsole.jpg)
209
210 You could also use netcat instead of Hercules utility on Mac/Linux:
211 ```
212 # nc -u -p 6666 192.168.1.1 6666
213 ```
214
215 ### Writable environment variables
216
217 U-Boot uses special "**environment variables**" which are used for storing values of many different settings, like IP addresses of device and remote server for TFTP transaction, serial console baud rate, boot command, etc. Environment is usually stored in separate FLASH sector or its part, so all changes can be saved permanently.
218
219 None of the popular manufacturers provides this feature and use so called "**read-only environment**" (embedded in U-Boot image), which means that all changes made during a runtime will be lost after device restart and there is no way to store them in FLASH.
220
221 This modification uses writable environment variables in almost all supported devices, so you can do for example:
222
223 ```
224 uboot> setenv ipaddr 192.168.1.100
225 uboot> saveenv
226 Saving environment to FLASH...
227
228 Erase FLASH from 0x9F010000 to 0x9F01FFFF in bank #1
229 Erasing: #
230
231 Erased sectors: 1
232
233 Writing at address: 0x9F010000
234
235 uboot> reset
236 ```
237
238 Which will change device IP address and save updated environment variables in FLASH. From next power up, the device will use new value for its IP address.
239
240 Using command **run** and writable environment variables you are able to write custom, small scripts like below example, used for firmware upgrade using TFTP method:
241
242 ```
243 uboot> printenv
244 [...]
245 firmware_addr=0x9F020000
246 firmware_name=firmware.bin
247 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
248 [...]
249
250 uboot> run firmware_upg
251 Ethernet mode (duplex/speed): 1/100 Mbps
252 Using eth0 device
253
254 Ping OK, host 192.168.1.2 is alive!
255
256
257 TFTP from IP: 192.168.1.2
258       Our IP: 192.168.1.1
259     Filename: 'firmware.bin'
260 Load address: 0x80800000
261        Using: eth0
262
263      Loading: ########################################
264               ########################################
265               ########################################
266               ########################################
267               ########################################
268               ########################################
269               ########################################
270               ########################################
271               ########################################
272               ########################################
273               ########################################
274               ########################################
275               ########################################
276               ########################################
277               ########################################
278               ########################################
279               ########################################
280               ########################################
281               ########################################
282               #########
283
284 TFTP transfer complete!
285
286 Bytes transferred: 3932160 (0x3c0000)
287 Erase FLASH from 0x9F020000 to 0x9F3DFFFF in bank #1
288 Erasing: #######################################
289          #####################
290
291 Erased sectors: 60
292
293 Copying to FLASH...
294 Writing at address: 0x9F020000
295
296 Done!
297
298 OK!
299 uboot>
300 ```
301
302 ### Other
303
304 Moreover:
305
306 - Faster boot up
307 - Unnecessary information from boot up sequence were removed
308 - FLASH chip is automatically recognized (using JEDEC ID)
309 - Ethernet MAC is set from FLASH (no more "No valid address in FLASH. Using fixed address")
310 - Automatic kernel booting can be interrupted using any key
311 - Better UART serial console driver with support for different baud rates
312 - Press and hold reset button to run:
313   - Web server (min. 3 seconds)
314   - U-Boot serial console (min. 5 seconds)
315   - U-Boot network console (min. 7 seconds)
316 - Additional commands (in comparison to the default version; availability depends on router model):
317   -  defenv
318   -  httpd
319   -  itest
320   -  loadb
321   -  loady
322   -  printmac
323   -  setmac
324   -  printmodel
325   -  printpin
326   -  startnc
327   -  startsc
328   -  ping
329   -  dhcp
330   -  sntp
331   -  iminfo
332 - Overclocking and underclocking possibilities (for now, only routers with AR9331)
333
334 ### Supported FLASH chips
335
336 FLASH type detection may be very useful for people who has exchanged the FLASH chip in their routers. You will not need to recompile U-Boot sources, to have access to overall FLASH space in U-Boot console.
337
338 If you use FLASH type which is not listed below, this version of U-Boot will try to get information about the chip using **Serial Flash Discoverable Parameter** (**SFDP**, more information: https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd216b) standard. If your chip does not support SFDP, it will use default size for your router and, in most supported models, updating the ART image will not be available.
339
340 Currently supported FLASH types:
341
342 **4 MiB**:
343
344 - Spansion S25FL032P (4 MiB, JEDEC ID: 01 0215)*
345 - Atmel AT25DF321 (4 MiB, JEDEC ID: 1F 4700)
346 - EON EN25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: 1C 3016)*
347 - EON EN25F32 (4 MiB, JEDEC ID: 1C 3116)*
348 - Micron M25P32 (4 MiB, JEDEC ID: 20 2016)
349 - Windbond W25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: EF 4016)
350 - Macronix MX25L320 (4 MiB, JEDEC ID: C2 2016)
351 - GigaDevice GD25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: C8 4016)*
352
353 **8 MiB**:
354
355 - Spansion S25FL064P (8 MiB, JEDEC ID: 01 0216)
356 - Atmel AT25DF641 (8 MiB, JEDEC ID: 1F 4800)
357 - EON EN25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: 1C 3017)*
358 - Micron M25P64 (8 MiB, JEDEC ID: 20 2017)
359 - Windbond W25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: EF 4017)*
360 - Macronix MX25L64 (8 MiB, JEDEC ID: C2 2017, C2 2617)
361 - GigaDevice GD25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: C8 4017)
362
363 **16 MiB**:
364
365 - Winbond W25Q128 (16 MB, JEDEC ID: EF 4018)*
366 - Winbond W25Q128FW (16 MB, JEDEC ID: EF 6018, 1,8 V)*
367 - Macronix MX25L128 (16 MB, JEDEC ID: C2 2018, C2 2618)
368 - Spansion S25FL127S (16 MB, JEDEC ID: 01 2018)*
369 - Micron N25Q128 (16 MB, JEDEC ID: 20 BA18)
370 - GigaDevice GD25Q128 (16 MiB, JEDEC ID: C8 4018)
371
372 (*) tested
373
374 If you want to use other type, please contact with me or make changes in the code, test them and send a pull request or a patch.
375
376 How to install it?
377 ------------------
378
379 ### Cautions, backups
380
381 **You do so at your own risk!**   
382 **If you make any mistake or something goes wrong during upgrade, in worst case, your router will not boot again!**
383
384 It is a good practice to backup your original U-Boot image/partition (especially for TP-Link devices) **before** you make any changes. For example, using OpenWrt (TP-Link TL-WR703N with 16 MiB FLASH):
385
386 ```
387 cat /proc/mtd
388 ```
389
390 This command will show you all **MTD** (Memory Technology Device) partitions:
391
392 ```
393 dev:    size   erasesize  name
394 mtd0: 00020000 00010000 "u-boot"
395 mtd1: 000eeb70 00010000 "kernel"
396 mtd2: 00ee1490 00010000 "rootfs"
397 mtd3: 00c60000 00010000 "rootfs_data"
398 mtd4: 00010000 00010000 "art"
399 mtd5: 00fd0000 00010000 "firmware"
400 ```
401
402 As you can see, `u-boot` partition size is **0x20000** (128 KiB) and my image for this model has smaller size: **0x1EC00** (123 KiB) - it is a very important difference! You should remember about this if you want to use `mtd` utility or serial console and U-Boot command line, to change the bootloader.
403
404 To backup `u-boot` partition in RAM, run:
405
406 ```
407 cat /dev/mtd0 > /tmp/uboot_backup.bin
408 ```
409
410 And then connect to your router using `SCP protocol` and download from `/tmp` the `uboot_backup.bin` file.
411
412 ### Using external programmer
413
414 If you have an external FLASH programmer (all supported devices have **SPI NOR FLASH** chips), you probably know how to use it. Download package with prebuilt images or compile the code, choose right file for your device and put it on FLASH at the beginning (offset `0x00000`). Remember to first erase block(s) - with high probability, if you use some kind of automatic mode, the programmer will do it for you.
415
416 All prebuilt images are padded with 0xFF and since change "**![Extend maximum U-Boot image size up to 123 KB](https://github.com/pepe2k/u-boot_mod/commit/7829f50c0e92024fde613cb01e65cbdeae1f126b)**", in most supported devices, **their size is no longer a multiple of 64 KiB block**. For example, **TP-Link** uses only first **64 KiB** block to store compressed U-Boot image (in most of their modern devices). In the second 64 KiB block they store additional information like MAC address, model number and WPS pin number. This modification will use both sectors for U-Boot image and also other data, including small block for writable environment variables.
417
418 Below image with beginning part of FLASH memory map for TP-Link TL-MR3020 shows differences between stock version and this modification.
419
420 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2016/03/mr3020_u-boot-modification_flash-map_comparison.png)
421
422 On the other hand, U-Boot image in **Carambola 2** from **8devices** may have up to **256 KiB** (4x 64 KiB block), they use uncompressed version and environment stored in FLASH. Immediately after the Carambola 2 U-Boot partition is an area which contains U-Boot environment variables (1x 64 KiB block), called `u-boot-env`:
423
424 ```
425 dev:    size   erasesize  name
426 mtd0: 00040000 00010000 "u-boot"
427 mtd1: 00010000 00010000 "u-boot-env"
428 mtd2: 00f90000 00010000 "firmware"
429 mtd3: 00e80000 00010000 "rootfs"
430 mtd4: 00cc0000 00010000 "rootfs_data"
431 mtd5: 00010000 00010000 "nvram"
432 mtd6: 00010000 00010000 "art"
433 ```
434
435 ### Using UART, U-Boot console and TFTP server
436
437 **WARNING! This method is highly not recommended!**
438
439 It is probably the most common method to change firmware in case of any problems. Main disadvantage of this approach is the need to connect with device using a serial port (this does not apply to Carambola 2 with development board, which already has a built-in USB-UART adapter, based on FTDI FT232RQ).
440
441 #### Important notice!
442
443 All these devices have an UART interface integrated inside the SoC, which operates at TTL 3.3 V (in fact, GPIO pins can work at this voltage, but their real range is < 3 V)!
444
445 Please, **do not** connect any RS232 +/- 12 V cable or any adapter without logic level converter, because it may damage your device. It would be the best if you use any USB to UART adapter with integrated 3.3 V logic level converter. And please, remember that **you should connect only RX, TX and GND signals**. **DO NOT** connect together 3.3 V signals from router and from adapter if you do not know what are you doing, because you may burn out your adapter and/or router! Connect the adapter using USB port in your PC and router with original power supply.
446
447 For a long time I have been using without any problems a small and very cheap (about 1-2 USD) **CP2102** based adapter. Go to [Serial Console article in OpenWrt Wiki](http://wiki.openwrt.org/doc/hardware/port.serial) for more, detailed information.
448
449 #### Step by step instructions
450
451 1. Install and configure any **TFTP server** on your PC (on Windows, you can use [TFTP32](http://tftpd32.jounin.net)).
452
453 2. Set a fixed IP address on your PC (in this tutorial we will use **192.168.1.2** for the PC and **192.168.1.1** for the router) and connect it to the router, using RJ45 network cable (in most case you will need to use one of the available LAN ports, but WAN port should also work).
454
455 3. Connect USB to UART adapter to the router and start any application to communicate with it, like [PuTTY](http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/download.html).   
456 Configure adapter to use the following settings:
457   * Baud rate: 115200
458   * Data bits: 8
459   * Parity control: none
460   * Stop bits: 1
461   * Handshaking: none
462 4. Power on the router, wait for a line like one of the following and interrupt the process of loading a kernel:
463
464   `Autobooting in 1 seconds` (for most **TP-Link** routers, you should enter `tpl` at this point)   
465   `Hit ESC key to stop autoboot:  1` (for **8devices Carambola 2**, use `ESC` key)   
466   `Hit any key to stop autoboot:  1` (for **D-Link DIR-505**, use any key)
467
468 5. Set `ipaddr` and `serverip` environment variables:
469
470   ```
471   hornet> setenv ipaddr 192.168.1.1
472   hornet> setenv serverip 192.168.1.2
473   ```
474 6. Check the changes:
475
476   ```
477   hornet> printenv ipaddr
478   ipaddr=192.168.1.1
479   hornet> printenv serverip
480   serverip=192.168.1.2
481   ```
482
483 7. Due to differences in FLASH memory map and sizes of original and modified version of U-Boot, you must first make a backup of the partition with original version in RAM. **If you skip this step or make a mistake, your device will be probably broken!**
484
485   This step is different between supported models, so you should pay attention to the size of image with modified version of U-Boot, **round it to the nearest multiple of 64 KiB** and use this value in all next steps.
486
487   For example, if image of the modified version is **123 KiB** (**0x1EC00**) you must first make a backup of **128 KiB** (**0x20000**) in RAM, at the same address where you are going to download the image:
488
489   ```
490   hornet> cp.b 0x9F000000 0x80800000 0x20000
491   ```
492
493   Using the same offset address in RAM for backup and new image will end up with combination of both images and preserve additional data like MAC address, model number and PIN.
494
495 8. Download and store in RAM proper image for your router, using `tftpboot` command in U-Boot console (in this example, for **TP-Link TL-MR3020**):
496
497   ```
498   hornet> tftpboot 0x80800000 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
499   eth1 link down
500   Using eth0 device
501   TFTP from server 192.168.1.2; our IP address is 192.168.1.1
502   Filename 'uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin'.
503   Load address: 0x80800000
504   Loading: #########################
505   done
506   Bytes transferred = 125952 (1ec00 hex)
507
508   hornet>
509   ```
510
511 9. Next step is very risky! You are going to delete existing U-Boot image from FLASH in your device and copy from RAM the new one. If something goes wrong (for example, a power failure), your router, without bootloader, will not boot again!
512
513   You should also note the size of image and use value from step 7. In all cases, the start address of FLASH is **0x9F000000** and for RAM: **0x80000000** (as you may noticed, I did not use start address of RAM to store image and you should follow this approach).
514
515   Please, do not make any mistake with offsets and sizes during next steps!
516
517 10. Erase appropriate FLASH space for new U-Boot image (this command will remove default U-Boot image!):
518
519   ```
520   hornet> erase 0x9F000000 +0x20000
521
522   First 0x0 last 0x1 sector size 0x10000
523   Erased 2 sectors
524   hornet>
525   ```
526
527 11. Now your router does not have U-Boot, so do not wait and copy to FLASH the new one, stored earlier in RAM:
528
529   ```
530   hornet> cp.b 0x80800000 0x9F000000 0x20000
531
532   Copy to Flash... write addr: 9f000000
533   done
534   ```
535
536 12. If you want, you can check content of the newly written FLASH and compare it to the image on your PC (or better also do such a "legit memory content" comparison prior to writing!), using `md` command in U-Boot console, which prints indicated memory area (press only ENTER after first execution of this command to move further in memory):
537
538   ```
539   hornet> md 0x9F000000
540
541   9f000000: 100000ff 00000000 100000fd 00000000    ................
542   9f000010: 10000222 00000000 10000220 00000000    ..."....... ....
543   9f000020: 1000021e 00000000 1000021c 00000000    ................
544   9f000030: 1000021a 00000000 10000218 00000000    ................
545   9f000040: 10000216 00000000 10000214 00000000    ................
546   9f000050: 10000212 00000000 10000210 00000000    ................
547   9f000060: 1000020e 00000000 1000020c 00000000    ................
548   9f000070: 1000020a 00000000 10000208 00000000    ................
549   9f000080: 10000206 00000000 10000204 00000000    ................
550   9f000090: 10000202 00000000 10000200 00000000    ................
551   9f0000a0: 100001fe 00000000 100001fc 00000000    ................
552   9f0000b0: 100001fa 00000000 100001f8 00000000    ................
553   9f0000c0: 100001f6 00000000 100001f4 00000000    ................
554   9f0000d0: 100001f2 00000000 100001f0 00000000    ................
555   9f0000e0: 100001ee 00000000 100001ec 00000000    ................
556   9f0000f0: 100001ea 00000000 100001e8 00000000    ................
557   ```
558
559 12. If you are sure that everything went OK, you may reset the board using below command or just reset power:
560
561   ```
562   hornet> reset
563   ```
564
565 ### Using OpenWrt
566
567 **This method is recommended!**
568
569 Starting from official release "**[2014-11-19](https://github.com/pepe2k/u-boot_mod/releases/tag/2014-11-19)**", you will find ready **OpenWrt** images, with unlocked `u-boot` partition, embedded U-Boot image and dedicated small script for easy update process inside release tarball. All you need to do is download last release, select proper OpenWrt image for your device, install it and invoke one command: `u-boot-upgrade`:
570
571 ```
572 root@OpenWrt:/# u-boot-upgrade
573
574 =================================================================
575      DISCLAIMER: you are using this script at your own risk!
576
577      The author of U-Boot modification and this script takes
578      no responsibility for any of the results of using them.
579
580           Updating U-Boot is a very dangerous operation
581         and may damage your device! You have been warned!
582 =================================================================
583    Are you sure you want to continue (type 'yes' or 'no')? yes
584 =================================================================
585
586 [ ok ] Found U-Boot image file: uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
587        Do you want to use this file (type 'yes' or 'no')? yes
588 [ ok ] MD5 checksum of new U-Boot image file is correct
589 [ ok ] Backup of /dev/mtd0 successfully created
590        Do you want to store backup in /etc/u-boot_mod/backup/ (recommended, type 'yes' or 'no')? no
591 [ ok ] New U-Boot image successfully combined with backup file
592 [info] New U-Boot image is ready to be written into FLASH
593        Are you sure you want to continue (type 'yes' or 'no')? yes
594 [ ok ] New U-Boot image successfully written info FLASH
595 [ ok ] MD5 checksum of mtd0 and new U-Boot image are equal
596 [info] Done!
597 ```
598
599 ### Using DD-WRT
600
601 **WARNING! This method is not recommended!**
602
603 1. Login into the router using telnet or SSH and find out which of the mtd partitions is the first one. In DD-WRT it is usally called `RedBoot`:
604
605   ```
606   root@DD-WRT:~# cat /proc/mtd
607   dev:    size   erasesize  name
608   mtd0: 00020000 00010000 "RedBoot"
609   mtd1: 003c0000 00010000 "linux"
610   mtd2: 002c0000 00010000 "rootfs"
611   mtd3: 00010000 00010000 "ddwrt"
612   mtd4: 00010000 00010000 "nvram"
613   mtd5: 00010000 00010000 "board_config"
614   mtd6: 00400000 00010000 "fullflash"
615   mtd7: 00020000 00010000 "fullboot"
616   ```
617
618   In this case, for **TP-Link TL-MR3020**, the `RedBoot` partition is the one, which contains U-Boot and additional data (MAC address, model number, PIN).
619
620   **Warning!** If size of the first partition is smaller than the size of the modified U-Boot image, you should not continue!
621
622 2. Using SCP or other method, transfer the new U-Boot image and corresponding MD5 file to the `/tmp` folder in device.
623
624   ```
625   root@DD-WRT:/tmp# ls -la
626   [...]
627   -rw-r--r--    1 root     root        125952 Nov  5  2015 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
628   -rw-r--r--    1 root     root            66 Nov  5  2015 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.md5
629   [...]
630   ```
631
632 3. Verify the MD5 sum of the image:
633
634   ```
635   root@DD-WRT:/tmp# md5sum uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
636   aaae0f772ce007f7d1542b9233dd765b  uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
637
638   root@DD-WRT:/tmp# cat uboot_for_tp-link_tl-mr3020.md5
639   aaae0f772ce007f7d1542b9233dd765b *uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
640   ```
641
642 4. Make a backup of the current `RedBoot` partition (`mtd0`):
643
644   ```
645   root@DD-WRT:/tmp# dd if=/dev/mtd0 of=uboot_factory.bin
646   256+0 records in
647   256+0 records out
648   ```
649
650 5. Using SCP or other method, transfer backuped `RedBoot` original partition to some safe place (I highly recommended you to save backup somewhere!).
651
652 6. You need to combine together original image and the one with U-Boot modification, but it seems that `dd` from DD-WRT does not support `conv=notrunc`, so we will use different approach:
653
654   ```
655   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)
656   5120+0 records in
657   5120+0 records out
658
659   root@DD-WRT:/tmp# cat uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin uboot_rest.bin > uboot_new.bin
660   ```
661
662 7. **Danger**: This is the point of no return, if you have any errors or problems, please revert the original image at any time using:
663
664   ```
665   root@DD-WRT:/tmp# mtd write uboot_factory.bin "RedBoot"
666   Unlocking RedBoot ...
667   Writing from uboot_orig.bin to RedBoot ...
668   ```
669
670 8. Now, to actually flash the new image, run:
671
672   ```
673   root@DD-WRT:/tmp# mtd write uboot_new.bin "RedBoot"
674   Unlocking RedBoot ...
675   Writing from uboot_new.bin to RedBoot ...
676   ```
677
678 9. If you are sure that everything went OK, you may reboot the device:
679
680   ```
681   root@DD-WRT:/tmp# reboot
682   ```
683
684 How to use it?
685 --------------
686
687 [TODO]
688
689 How to compile the code?
690 ------------------------
691
692 ### Building on Linux
693
694 You can use one of the free toolchains:
695
696 - Recommended and used for snapshots build: [LEDE SDK for AR71xx MIPS (17.01.0 release)](https://downloads.lede-project.org/releases/17.01.0/targets/ar71xx/generic/lede-sdk-17.01.0-ar71xx-generic_gcc-5.4.0_musl-1.1.16.Linux-x86_64.tar.xz),
697 - Recommended: [LEDE SDK for AR71xx MIPS (trunk snapshot)](https://downloads.lede-project.org/snapshots/targets/ar71xx/generic/lede-sdk-ar71xx-generic_gcc-5.4.0_musl.Linux-x86_64.tar.xz),
698 - [OpenWrt SDK for AR71xx MIPS (Chaos Calmer release)](https://downloads.openwrt.org/chaos_calmer/15.05.1/ar71xx/generic/OpenWrt-SDK-15.05.1-ar71xx-generic_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2.Linux-x86_64.tar.bz2),
699 - [OpenWrt Toolchain for AR71xx MIPS (trunk snapshot)](https://downloads.openwrt.org/snapshots/trunk/ar71xx/generic/OpenWrt-Toolchain-ar71xx-generic_gcc-5.3.0_musl-1.1.16.Linux-x86_64.tar.bz2),
700 - [ELDK (Embedded Linux Development Kit)](http://bit.ly/2djaTMn),
701 - or any others...
702
703 I am using **OpenWrt Toolchain for AR71xx MIPS** (32-bit, virtual machine) and all released binary images were/will be built using this set.
704
705 All you need to do, after choosing a toolchain, is to modify [Makefile](Makefile) - change or remove `export MAKECMD` and if needed add `export PATH`. For example, to use OpenWrt Toolchain instead of Sourcery CodeBench Lite, download it and extract into `toolchain` folder, inside the top dir and change first lines in [Makefile](Makefile):
706
707 ```
708 export BUILD_TOPDIR=$(PWD)
709 export STAGING_DIR=$(BUILD_TOPDIR)/tmp
710
711 export MAKECMD=make --silent ARCH=mips CROSS_COMPILE=mips-openwrt-linux-uclibc-
712 export PATH:=$(BUILD_TOPDIR)/toolchain/bin/:$(PATH)
713 ```
714
715 To build image, run `make model` inside top dir, for example, command:
716
717 ```
718 make tplink_wr703n
719 ```
720
721 will start building U-Boot image for **TP-Link TL-WR703N**.
722
723 ### Building on macOS (OS X)
724
725 You can build using the OpenWrt/LEDE toolchain as above under macOS (OS X) as long as you install several gnu command line tools via brew. Note that bash is required to correct the usage of colorized echo output within the Makefiles (I was suprised how inconsistent FreeBSD is with Linux/GNU in this regard).
726
727 ```
728 brew install bash coreutils gnu-sed
729 ```
730
731 Subsequently, in addition to the toolchain being in your path, you will need to point your path as instructed by brew to the gnu binaries (only required for the build).
732
733 ```
734 export PATH=/usr/local/opt/coreutils/libexec/gnubin:/usr/local/opt/gnu-sed/libexec/gnubin:$PATH
735 ```
736
737 This process was tested on Yosemite and El Capitan.
738
739 FAQ
740 ---
741
742 #### 1. My device is not supported, but has the same hardware as one in the list, can I use this modification?
743
744 *It could be dangerous! I know that a lot of routers uses the same hardware - for example, TP-Link has a battery powered routers set, which contains: TL-MR10U, TL-MR11U (TL-MR3040 in Europe) TL-MR12U and TL-MR13U. All of them has the same platform: Atheros AR9331 with 32 MiB of DDR RAM and 4 MiB of SPI NOR FLASH. But, there may exist a slight difference, like GPIO pin number for reset button or LED(s), that may cause problems.*
745
746 *You can try, but remember that you are doing this only at your own risk!*
747
748 #### 2. I want to overclock my router, how can I do this?
749
750 *Currently, this option is available only for routers with Atheros AR9331 (please, look at [ap121.h](u-boot/include/configs/ap121.h) file which contains all information about PLL register configuration and an untypical clocks for CPU, RAM and AHB). What more, you will need to compile the code yourself, because I will not publish images with non-default clocks.*
751
752 *And again, remember that you are doing this only at your own risk!*
753
754 #### 3. Do you test all prebuilt images before you publish them?
755
756 *No, because I do not have all supported devices, only few of them. But, I make tests for every supported SoC types.*
757
758 #### 4. I would like you to add support for device X.
759
760 *You can do it yourself and send me a pull request or a patch. If you do not want to, or do not know how to do it, please contact with me directly.*
761
762 #### 5. My device does not boot after upgrade!
763
764 *I told you... bootloader, in this case U-Boot, is the most important piece of code inside your device. It is responsible for hardware initialization and booting an OS (kernel in this case), i.e. it is the bridge head for delegating to / flashing kernel and rootfs images. So, if during the upgrade something went wrong, your device will not boot any more. The only way to recover from such a situation in a mild way is via a JTAG adapter connection. In case of a lack of JTAG connection, you would even need to remove the FLASH chip, load proper image using an external programmer and solder it back.*
765
766 License, outdated sources etc.
767 ------------------------------
768
769 **[U-Boot](http://www.denx.de/wiki/U-Boot/WebHome "U-Boot")** project is Free Software, licensed under version 2 of the **GNU General Public License**. All information about license, contributors etc., are included with sources, inside *u-boot* folder.
770
771 You should know, that most routers, especially those based on Atheros SoCs, uses very old versions of U-Boot (1.1.4 is from 2005/2006). So, *these sources are definitely outdated* (do not even try to merge them with official release), but it was easier for me to modify them, than move TP-Link/Atheros changes to the current version. Moreover, lot of unnecessary code fragments and source files were removed for ease of understanding the code.
772
773 Credits
774 -------
775
776 - Thanks to M-K O'Connell for donating a router with QCA9563
777 - Thanks to Krzysztof M. for donating a TL-WDR3600 router
778 - Thanks to *pupie* from OpenWrt forum for his great help
779 - Thanks for all donators and for users who contributed in code development