Add support for GL.iNet GL-USB150 (AR9331 based)
[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35 - [License, outdated sources etc.](#license-outdated-sources-etc)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 AP121F
67   - ALFA NETWORK Hornet-UB/Hornet-UB-64 (aka Hornet-UB x2)
68   - Black Swift
69   - CreatComm Technology D3321
70   - Dragino 2 (MS14)
71   - GL.iNet 64xxA ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/GLiNet/))
72   - GL.iNet GL-AR150
73   - GL.iNet GL-USB150
74   - GS-Oolite/Elink EL-M150 module with dev board ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/Elink_EL-M150_Development-Board/))
75   - TP-Link TL-MR10U v1 ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TP-Link_TL-MR10U/))
76   - TP-Link TL-MR13U v1
77   - TP-Link TL-MR3020 v1 ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TPLINK_TL-MR3020/))
78   - TP-Link TL-MR3040 v1 and v2
79   - TP-Link TL-MR3220 v2
80   - TP-Link TL-WR703N v1, ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TPLINK_TL-WR703N/))
81   - TP-Link TL-WR710N v1 (version for European market, [photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/TP-Link_TL-WR710N-EU/))
82   - TP-Link TL-WR720N v3 (version for Chinese market)
83   - TP-Link TL-WR740N v4 (and similar, like TL-WR741ND v4)
84   - Village Telco Mesh Potato 2 (based on Dragino MS14)
85
86 - **Atheros AR1311 (similar to AR9331)**
87   - D-Link DIR-505 H/W ver. A1 ([photos in my gallery](http://galeria.tech-blog.pl/D-Link_DIR-505/))
88
89 - **Atheros AR9341**:
90   - EnGenius ENS202EXT
91   - TP-Link TL-MR3420 v2
92   - TP-Link TL-WA801ND v2
93   - TP-Link TL-WA830RE v2
94   - TP-Link TL-WR841N/D v8
95   - YunCore CPE870
96
97 - **Atheros AR9344**:
98   - TP-Link TL-WDR3500 v1
99   - TP-Link TL-WDR3600 v1
100   - TP-Link TL-WDR43x0 v1
101
102 - **Qualcomm Atheros QCA953x**:
103   - Comfast CF-E314N
104   - Comfast CF-E320N v2
105   - Comfast CF-E520N/CF-E530N
106   - P&W CPE505N
107   - P&W R602N
108   - TP-Link TL-MR3420 v3
109   - TP-Link TL-MR6400 v1, v2
110   - TP-Link TL-WA850RE v2
111   - TP-Link TL-WR802N
112   - TP-Link TL-WR810N
113   - TP-Link TL-WR820N (version for Chinese market)
114   - TP-Link TL-WR841N/D v9, v10, v11
115   - TP-Link TL-WR842N/D v3
116   - TP-Link TL-WR902AC v1
117   - Wallys DR531
118   - YunCore AP90Q
119   - YunCore CPE830
120   - Zbtlink ZBT-WE1526
121
122 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**.
123
124 More information about supported devices:
125
126 | Model | SoC | FLASH | RAM | U-Boot image | U-Boot env |
127 |:--- | :--- | ---: | ---: | ---: | ---: |
128 | [8devices Carambola 2](http://8devices.com/carambola-2) | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
129 | ALFA NETWORK AP121F | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 192 KiB, LZMA | R/W |
130 | [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 |
131 | [Black Swift](http://www.black-swift.com) | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 128 KiB, LZMA | R/W |
132 | Comfast CF-E314N | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
133 | Comfast CF-E320N v2 | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
134 | Comfast CF-E520N/CF-E530N | QCA9531 | 8 MiB | 32 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
135 | CreatComm Technology D3321| AR9331 | 8 MiB | 32 MiB DDR1 | 256 KiB | RW |
136 | [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 |
137 | [Dragino 2 (MS14)](http://wiki.openwrt.org/toh/dragino/ms14) | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 192 KiB | R/W |
138 | [EnGenius ENS202EXT](https://wiki.openwrt.org/toh/engenius/engenius_ens202ext_1.0.0) | AR9341 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 256 KiB | R/W |
139 | [GL.iNet 64xxA](http://wiki.openwrt.org/toh/gl-inet/gl-inet) | AR9331 | 8/16 MiB | 64 MiB DDR1 | 64 KiB | RO |
140 | GL.iNet GL-AR150 | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
141 | GL.iNet GL-USB150 | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
142 | GS-Oolite/Elink EL-M150 module | AR9331 | 4/8/16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
143 | P&W CPE505N | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
144 | P&W R602N | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
145 | [TP-Link TL-MR10U v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr10u) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
146 | [TP-Link TL-MR13U v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr13u) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
147 | [TP-Link TL-MR3020 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr3020) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
148 | [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 |
149 | [TP-Link TL-MR3220 v2](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr3420) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
150 | [TP-Link TL-MR3420 v2](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-MR3420_v2) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
151 | [TP-Link TL-MR3420 v3](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-MR3420_v3) | QCA9531 | 4 MiB | 32 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
152 | TP-Link TL-MR6400 v1/2 | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
153 | [TP-Link TL-WA801ND v2](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-WA801ND_v2) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
154 | [TP-Link TL-WA830RE v2](http://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-WA830RE_v2) | AR9341 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
155 | TP-Link TL-WA850RE v2 | QCA9533 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
156 | [TP-Link TL-WDR3500 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wdr3500) | AR9344 | 8 MiB | 128 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
157 | [TP-Link TL-WDR3600 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wdr3600) | AR9344 | 8 MiB | 128 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
158 | [TP-Link TL-WDR43x0 v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wdr4300) | AR9344 | 8 MiB | 128 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
159 | [TP-Link TL-WR703N](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr703n) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
160 | [TP-Link TL-WR710N v1](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr710n) | AR9331 | 8 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
161 | [TP-Link TL-WR720N v3](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr720n) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
162 | [TP-Link TL-WR740N v4](http://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr740n) | AR9331 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
163 | [TP-Link TL-WR802N](https://wikidevi.com/wiki/TP-LINK_TL-WR802N_v1.0) | QCA9533 | 4 MiB | 32 MiB DDR1 | 64 KiB, LZMA | RO |
164 | [TP-Link TL-WR810N](https://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr810n) | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
165 | [TP-Link TL-WR820N](https://wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-wr820n) | QCA9531 | 4 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
166 | [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 |
167 | [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 |
168 | TP-Link TL-WR842N/D v3 | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | RO |
169 | TP-Link TL-WR902AC v1 | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 128 KiB, LZMA | RO |
170 | Village Telco Mesh Potato 2 | AR9331 | 16 MiB | 64 MiB DDR1 | 192 KiB | R/W |
171 | Wallys DR531 | QCA9531 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 192 KiB | R/W |
172 | YunCore AP90Q | QCA9531 | 16 MiB | 128 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
173 | YunCore CPE830 | QCA9531 | 16 MiB | 64 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
174 | YunCore CPE870 | AR9341 | 8 MiB | 64 MiB DDR2 | 64 KiB, LZMA | R/W |
175 | Zbtlink ZBT-WE1526 | QCA9531 | 16 MiB | 128 MiB DDR2 | 256 KiB | R/W |
176
177 *(LZMA) - U-Boot binary image is compressed with LZMA.*  
178 *(R/W) - environment exists in separate FLASH block which allows you to save it and keep after power down.*
179 *(RO) - environment is read only, you can change and add new variables only during runtime.*
180
181 Known issues
182 ------------
183
184 ~~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.~~
185
186 Modifications, changes
187 ----------------------
188
189 ### Web server
190
191 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.
192
193 Web server contains 7 pages:
194
195 1. index.html (allows to upgrade firmware image, screenshot below)
196 2. uboot.html (allows to upgrade U-Boot image)
197 3. art.html (allows to upgrade ART image)
198 4. flashing.html
199 5. 404.html
200 6. fail.html
201 7. style.css
202
203 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2015/11/uboot_mod_firmware_upgrade.jpg)
204
205 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2015/11/uboot_mod_firmware_upgrade_progress.jpg)
206
207 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2015/11/uboot_mod_uboot_upgrade.jpg)
208
209
210 ### Network Console
211
212 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).
213
214 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2013/04/u-boot_mod_for_tp-link_with_ar9331_netconsole.jpg)
215
216 You could also use netcat instead of Hercules utility on Mac/Linux:
217 ```
218 # nc -u -p 6666 192.168.1.1 6666
219 ```
220
221 ### Writable environment variables
222
223 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.
224
225 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.
226
227 This modification uses writable environment variables in almost all supported devices, so you can do for example:
228
229 ```
230 uboot> setenv ipaddr 192.168.1.100
231 uboot> saveenv
232 Saving environment to FLASH...
233
234 Erase FLASH from 0x9F010000 to 0x9F01FFFF in bank #1
235 Erasing: #
236
237 Erased sectors: 1
238
239 Writing at address: 0x9F010000
240
241 uboot> reset
242 ```
243
244 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.
245
246 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:
247
248 ```
249 uboot> printenv
250 [...]
251 firmware_addr=0x9F020000
252 firmware_name=firmware.bin
253 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
254 [...]
255
256 uboot> run firmware_upg
257 Ethernet mode (duplex/speed): 1/100 Mbps
258 Using eth0 device
259
260 Ping OK, host 192.168.1.2 is alive!
261
262
263 TFTP from IP: 192.168.1.2
264       Our IP: 192.168.1.1
265     Filename: 'firmware.bin'
266 Load address: 0x80800000
267        Using: eth0
268
269      Loading: ########################################
270               ########################################
271               ########################################
272               ########################################
273               ########################################
274               ########################################
275               ########################################
276               ########################################
277               ########################################
278               ########################################
279               ########################################
280               ########################################
281               ########################################
282               ########################################
283               ########################################
284               ########################################
285               ########################################
286               ########################################
287               ########################################
288               #########
289
290 TFTP transfer complete!
291
292 Bytes transferred: 3932160 (0x3c0000)
293 Erase FLASH from 0x9F020000 to 0x9F3DFFFF in bank #1
294 Erasing: #######################################
295          #####################
296
297 Erased sectors: 60
298
299 Copying to FLASH...
300 Writing at address: 0x9F020000
301
302 Done!
303
304 OK!
305 uboot>
306 ```
307
308 ### Other
309
310 Moreover:
311
312 - Faster boot up
313 - Unnecessary information from boot up sequence were removed
314 - FLASH chip is automatically recognized (using JEDEC ID)
315 - Ethernet MAC is set from FLASH (no more "No valid address in FLASH. Using fixed address")
316 - Automatic kernel booting can be interrupted using any key
317 - Better UART serial console driver with support for different baud rates
318 - Press and hold reset button to run:
319   - Web server (min. 3 seconds)
320   - U-Boot serial console (min. 5 seconds)
321   - U-Boot network console (min. 7 seconds)
322 - Additional commands (in comparison to the default version; availability depends on router model):
323   -  defenv
324   -  httpd
325   -  itest
326   -  loadb
327   -  loady
328   -  printmac
329   -  setmac
330   -  printmodel
331   -  printpin
332   -  startnc
333   -  startsc
334   -  ping
335   -  dhcp
336   -  sntp
337   -  iminfo
338 - Overclocking and underclocking possibilities (for now, only routers with AR9331)
339
340 ### Supported FLASH chips
341
342 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.
343
344 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.
345
346 Currently supported FLASH types:
347
348 **4 MiB**:
349
350 - Spansion S25FL032P (4 MiB, JEDEC ID: 01 0215)*
351 - Atmel AT25DF321 (4 MiB, JEDEC ID: 1F 4700)
352 - EON EN25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: 1C 3016)*
353 - EON EN25F32 (4 MiB, JEDEC ID: 1C 3116)*
354 - Micron M25P32 (4 MiB, JEDEC ID: 20 2016)
355 - Windbond W25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: EF 4016)
356 - Macronix MX25L320 (4 MiB, JEDEC ID: C2 2016)
357 - GigaDevice GD25Q32 (4 MiB, JEDEC ID: C8 4016)*
358
359 **8 MiB**:
360
361 - Spansion S25FL064P (8 MiB, JEDEC ID: 01 0216)
362 - Atmel AT25DF641 (8 MiB, JEDEC ID: 1F 4800)
363 - EON EN25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: 1C 3017)*
364 - Micron M25P64 (8 MiB, JEDEC ID: 20 2017)
365 - Windbond W25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: EF 4017)*
366 - Macronix MX25L64 (8 MiB, JEDEC ID: C2 2017, C2 2617)
367 - GigaDevice GD25Q64 (8 MiB, JEDEC ID: C8 4017)
368
369 **16 MiB**:
370
371 - Winbond W25Q128 (16 MB, JEDEC ID: EF 4018)*
372 - Winbond W25Q128FW (16 MB, JEDEC ID: EF 6018, 1,8 V)*
373 - Macronix MX25L128 (16 MB, JEDEC ID: C2 2018, C2 2618)
374 - Spansion S25FL127S (16 MB, JEDEC ID: 01 2018)*
375 - Micron N25Q128 (16 MB, JEDEC ID: 20 BA18)
376 - GigaDevice GD25Q128 (16 MiB, JEDEC ID: C8 4018)
377
378 (*) tested
379
380 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.
381
382 How to install it?
383 ------------------
384
385 ### Cautions, backups
386
387 **You do so at your own risk!**   
388 **If you make any mistake or something goes wrong during upgrade, in worst case, your router will not boot again!**
389
390 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):
391
392 ```
393 cat /proc/mtd
394 ```
395
396 This command will show you all **MTD** (Memory Technology Device) partitions:
397
398 ```
399 dev:    size   erasesize  name
400 mtd0: 00020000 00010000 "u-boot"
401 mtd1: 000eeb70 00010000 "kernel"
402 mtd2: 00ee1490 00010000 "rootfs"
403 mtd3: 00c60000 00010000 "rootfs_data"
404 mtd4: 00010000 00010000 "art"
405 mtd5: 00fd0000 00010000 "firmware"
406 ```
407
408 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.
409
410 To backup `u-boot` partition in RAM, run:
411
412 ```
413 cat /dev/mtd0 > /tmp/uboot_backup.bin
414 ```
415
416 And then connect to your router using `SCP protocol` and download from `/tmp` the `uboot_backup.bin` file.
417
418 ### Using external programmer
419
420 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.
421
422 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.
423
424 Below image with beginning part of FLASH memory map for TP-Link TL-MR3020 shows differences between stock version and this modification.
425
426 ![](http://www.tech-blog.pl/wordpress/wp-content/uploads/2016/03/mr3020_u-boot-modification_flash-map_comparison.png)
427
428 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`:
429
430 ```
431 dev:    size   erasesize  name
432 mtd0: 00040000 00010000 "u-boot"
433 mtd1: 00010000 00010000 "u-boot-env"
434 mtd2: 00f90000 00010000 "firmware"
435 mtd3: 00e80000 00010000 "rootfs"
436 mtd4: 00cc0000 00010000 "rootfs_data"
437 mtd5: 00010000 00010000 "nvram"
438 mtd6: 00010000 00010000 "art"
439 ```
440
441 ### Using UART, U-Boot console and TFTP server
442
443 **WARNING! This method is highly not recommended!**
444
445 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).
446
447 #### Important notice!
448
449 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)!
450
451 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.
452
453 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.
454
455 #### Step by step instructions
456
457 1. Install and configure any **TFTP server** on your PC (on Windows, you can use [TFTP32](http://tftpd32.jounin.net)).
458
459 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).
460
461 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).   
462 Configure adapter to use the following settings:
463   * Baud rate: 115200
464   * Data bits: 8
465   * Parity control: none
466   * Stop bits: 1
467   * Handshaking: none
468 4. Power on the router, wait for a line like one of the following and interrupt the process of loading a kernel:
469
470   `Autobooting in 1 seconds` (for most **TP-Link** routers, you should enter `tpl` at this point)   
471   `Hit ESC key to stop autoboot:  1` (for **8devices Carambola 2**, use `ESC` key)   
472   `Hit any key to stop autoboot:  1` (for **D-Link DIR-505**, use any key)
473
474 5. Set `ipaddr` and `serverip` environment variables:
475
476   ```
477   hornet> setenv ipaddr 192.168.1.1
478   hornet> setenv serverip 192.168.1.2
479   ```
480 6. Check the changes:
481
482   ```
483   hornet> printenv ipaddr
484   ipaddr=192.168.1.1
485   hornet> printenv serverip
486   serverip=192.168.1.2
487   ```
488
489 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!**
490
491   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.
492
493   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:
494
495   ```
496   hornet> cp.b 0x9F000000 0x80800000 0x20000
497   ```
498
499   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.
500
501 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**):
502
503   ```
504   hornet> tftpboot 0x80800000 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
505   eth1 link down
506   Using eth0 device
507   TFTP from server 192.168.1.2; our IP address is 192.168.1.1
508   Filename 'uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin'.
509   Load address: 0x80800000
510   Loading: #########################
511   done
512   Bytes transferred = 125952 (1ec00 hex)
513
514   hornet>
515   ```
516
517 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!
518
519   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).
520
521   Please, do not make any mistake with offsets and sizes during next steps!
522
523 10. Erase appropriate FLASH space for new U-Boot image (this command will remove default U-Boot image!):
524
525   ```
526   hornet> erase 0x9F000000 +0x20000
527
528   First 0x0 last 0x1 sector size 0x10000
529   Erased 2 sectors
530   hornet>
531   ```
532
533 11. Now your router does not have U-Boot, so do not wait and copy to FLASH the new one, stored earlier in RAM:
534
535   ```
536   hornet> cp.b 0x80800000 0x9F000000 0x20000
537
538   Copy to Flash... write addr: 9f000000
539   done
540   ```
541
542 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):
543
544   ```
545   hornet> md 0x9F000000
546
547   9f000000: 100000ff 00000000 100000fd 00000000    ................
548   9f000010: 10000222 00000000 10000220 00000000    ..."....... ....
549   9f000020: 1000021e 00000000 1000021c 00000000    ................
550   9f000030: 1000021a 00000000 10000218 00000000    ................
551   9f000040: 10000216 00000000 10000214 00000000    ................
552   9f000050: 10000212 00000000 10000210 00000000    ................
553   9f000060: 1000020e 00000000 1000020c 00000000    ................
554   9f000070: 1000020a 00000000 10000208 00000000    ................
555   9f000080: 10000206 00000000 10000204 00000000    ................
556   9f000090: 10000202 00000000 10000200 00000000    ................
557   9f0000a0: 100001fe 00000000 100001fc 00000000    ................
558   9f0000b0: 100001fa 00000000 100001f8 00000000    ................
559   9f0000c0: 100001f6 00000000 100001f4 00000000    ................
560   9f0000d0: 100001f2 00000000 100001f0 00000000    ................
561   9f0000e0: 100001ee 00000000 100001ec 00000000    ................
562   9f0000f0: 100001ea 00000000 100001e8 00000000    ................
563   ```
564
565 12. If you are sure that everything went OK, you may reset the board using below command or just reset power:
566
567   ```
568   hornet> reset
569   ```
570
571 ### Using OpenWrt
572
573 **This method is recommended!**
574
575 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`:
576
577 ```
578 root@OpenWrt:/# u-boot-upgrade
579
580 =================================================================
581      DISCLAIMER: you are using this script at your own risk!
582
583      The author of U-Boot modification and this script takes
584      no responsibility for any of the results of using them.
585
586           Updating U-Boot is a very dangerous operation
587         and may damage your device! You have been warned!
588 =================================================================
589    Are you sure you want to continue (type 'yes' or 'no')? yes
590 =================================================================
591
592 [ ok ] Found U-Boot image file: uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
593        Do you want to use this file (type 'yes' or 'no')? yes
594 [ ok ] MD5 checksum of new U-Boot image file is correct
595 [ ok ] Backup of /dev/mtd0 successfully created
596        Do you want to store backup in /etc/u-boot_mod/backup/ (recommended, type 'yes' or 'no')? no
597 [ ok ] New U-Boot image successfully combined with backup file
598 [info] New U-Boot image is ready to be written into FLASH
599        Are you sure you want to continue (type 'yes' or 'no')? yes
600 [ ok ] New U-Boot image successfully written info FLASH
601 [ ok ] MD5 checksum of mtd0 and new U-Boot image are equal
602 [info] Done!
603 ```
604
605 ### Using DD-WRT
606
607 **WARNING! This method is not recommended!**
608
609 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`:
610
611   ```
612   root@DD-WRT:~# cat /proc/mtd
613   dev:    size   erasesize  name
614   mtd0: 00020000 00010000 "RedBoot"
615   mtd1: 003c0000 00010000 "linux"
616   mtd2: 002c0000 00010000 "rootfs"
617   mtd3: 00010000 00010000 "ddwrt"
618   mtd4: 00010000 00010000 "nvram"
619   mtd5: 00010000 00010000 "board_config"
620   mtd6: 00400000 00010000 "fullflash"
621   mtd7: 00020000 00010000 "fullboot"
622   ```
623
624   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).
625
626   **Warning!** If size of the first partition is smaller than the size of the modified U-Boot image, you should not continue!
627
628 2. Using SCP or other method, transfer the new U-Boot image and corresponding MD5 file to the `/tmp` folder in device.
629
630   ```
631   root@DD-WRT:/tmp# ls -la
632   [...]
633   -rw-r--r--    1 root     root        125952 Nov  5  2015 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
634   -rw-r--r--    1 root     root            66 Nov  5  2015 uboot_for_tp-link_tl-mr3020.md5
635   [...]
636   ```
637
638 3. Verify the MD5 sum of the image:
639
640   ```
641   root@DD-WRT:/tmp# md5sum uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
642   aaae0f772ce007f7d1542b9233dd765b  uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
643
644   root@DD-WRT:/tmp# cat uboot_for_tp-link_tl-mr3020.md5
645   aaae0f772ce007f7d1542b9233dd765b *uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin
646   ```
647
648 4. Make a backup of the current `RedBoot` partition (`mtd0`):
649
650   ```
651   root@DD-WRT:/tmp# dd if=/dev/mtd0 of=uboot_factory.bin
652   256+0 records in
653   256+0 records out
654   ```
655
656 5. Using SCP or other method, transfer backuped `RedBoot` original partition to some safe place (I highly recommended you to save backup somewhere!).
657
658 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:
659
660   ```
661   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)
662   5120+0 records in
663   5120+0 records out
664
665   root@DD-WRT:/tmp# cat uboot_for_tp-link_tl-mr3020.bin uboot_rest.bin > uboot_new.bin
666   ```
667
668 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:
669
670   ```
671   root@DD-WRT:/tmp# mtd write uboot_factory.bin "RedBoot"
672   Unlocking RedBoot ...
673   Writing from uboot_orig.bin to RedBoot ...
674   ```
675
676 8. Now, to actually flash the new image, run:
677
678   ```
679   root@DD-WRT:/tmp# mtd write uboot_new.bin "RedBoot"
680   Unlocking RedBoot ...
681   Writing from uboot_new.bin to RedBoot ...
682   ```
683
684 9. If you are sure that everything went OK, you may reboot the device:
685
686   ```
687   root@DD-WRT:/tmp# reboot
688   ```
689
690 How to use it?
691 --------------
692
693 [TODO]
694
695 How to compile the code?
696 ------------------------
697
698 ### Building on Linux
699
700 You can use one of the free toolchains:
701
702 - 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),
703 - 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),
704 - [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),
705 - [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),
706 - [ELDK (Embedded Linux Development Kit)](http://bit.ly/2djaTMn),
707 - or any others...
708
709 I am using **OpenWrt Toolchain for AR71xx MIPS** (32-bit, virtual machine) and all released binary images were/will be built using this set.
710
711 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):
712
713 ```
714 export BUILD_TOPDIR=$(PWD)
715 export STAGING_DIR=$(BUILD_TOPDIR)/tmp
716
717 export MAKECMD=make --silent ARCH=mips CROSS_COMPILE=mips-openwrt-linux-uclibc-
718 export PATH:=$(BUILD_TOPDIR)/toolchain/bin/:$(PATH)
719 ```
720
721 To build image, run `make model` inside top dir, for example, command:
722
723 ```
724 make tplink_wr703n
725 ```
726
727 will start building U-Boot image for **TP-Link TL-WR703N**.
728
729 ### Building on macOS (OS X)
730
731 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).
732
733 ```
734 brew install bash coreutils gnu-sed
735 ```
736
737 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).
738
739 ```
740 export PATH=/usr/local/opt/coreutils/libexec/gnubin:/usr/local/opt/gnu-sed/libexec/gnubin:$PATH
741 ```
742
743 This process was tested on Yosemite and El Capitan.
744
745 FAQ
746 ---
747
748 #### 1. My device is not supported, but has the same hardware as one in the list, can I use this modification?
749
750 *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.*
751
752 *You can try, but remember that you are doing this only at your own risk!*
753
754 #### 2. I want to overclock my router, how can I do this?
755
756 *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.*
757
758 *And again, remember that you are doing this only at your own risk!*
759
760 #### 3. Do you test all prebuilt images before you publish them?
761
762 *No, because I do not have all supported devices, only few of them. But, I make tests for every supported SoC types.*
763
764 #### 4. I would like you to add support for device X.
765
766 *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.*
767
768 #### 5. My device does not boot after upgrade!
769
770 *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.*
771
772 License, outdated sources etc.
773 ------------------------------
774
775 **[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.
776
777 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.
778
779 Credits
780 -------
781
782 - Thanks to M-K O'Connell for donating a router with QCA9563
783 - Thanks to Krzysztof M. for donating a TL-WDR3600 router
784 - Thanks to *pupie* from OpenWrt forum for his great help
785 - Thanks for all donators and for users who contributed in code development