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35 - [License, outdated sources etc.](#license-outdated-sources-etc)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