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35 - [License, outdated sources etc.](#license-outdated-sources-etc)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