如何为NAND Flash创建barebox-state及相关报错排查求助

报错信息 #

• 第一阶段启动加载器运行时：

  "state: state failed to parse path to backend: No such device"

• 内核中运行barebox-state时：

  "Neither /aliases/state nor /state found"

现有配置 #

Barebox设备树state节点 #

state: state {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    compatible = "barebox,state";
    magic = <0xab67421f>;
    backend-type = "raw";
    backend = <&state_part>;
    backend-storage-type = "circular";

    bootstate {
        system0 {
            remaining_attempts@0 {
                reg = <0x0 0x4>;
                type = "uint32";
                default = <3>;
            };
            priority@4 {
                reg = <0x4 0x4>;
                type = "uint32";
                default = <20>;
            };
        };

        system1 {
            remaining_attempts@8 {
                reg = <0x8 0x4>;
                type = "uint32";
                default = <3>;
            };
            priority@c {
                reg = <0xC 0x4>;
                type = "uint32";
                default = <20>;
            };
        };

        last_chosen@10 {
            reg = <0x10 0x4>;
            type = "uint32";
        };
    };
};

NAND分区配置 #

&gpmc {

  /* ... */

  nand: nand@0,0 {

    /* ... */

    state_part: partition@1c0000 {
      label = "barebox_state";
      reg = <0x1c0000 0x320000>;
    };

    /* ... */

  };
};

环境版本 #

• barebox 2018.11.0-phy3
• dt-utils 2021.03.0
• linux-mainline_4.14.78-phy4

解决步骤 #

1. 调整第一阶段加载器的设备初始化顺序 #

第一阶段报错No such device，核心原因是state子系统初始化时，NAND分区还未就绪：

• 确认NAND控制器、NAND设备的初始化代码在state子系统之前执行，保证state节点引用的state_part能被识别。
• 检查NAND节点的status属性是否设为okay，确保硬件设备能被正确枚举。

2. 修正NAND分区的对齐与存储模式 #

NAND Flash依赖页/块大小的对齐规则，需做以下检查：

• 确认state_part的起始地址0x1c0000和大小0x320000对齐到NAND的块大小（常见为128KiB/256KiB），如果块大小不匹配，需重新调整分区参数。
• 尝试将backend-storage-type从circular改为raw测试，旧版本barebox对NAND的循环存储模式支持可能存在兼容性问题。

3. 修复内核中state节点的可见性 #

内核报错找不到state节点，需补充设备树配置和内核选项：

• 在设备树/aliases节点中添加别名映射：

  aliases {
      state = &state;
      /* 其他现有别名 */
  };
  

• 确保内核配置启用CONFIG_BLK_DEV_MTD和CONFIG_MTD_RAW_NAND，保证NAND设备能在内核中被识别，barebox_state分区可被访问。
• 内核启动后执行cat /proc/mtd，确认barebox_state分区已被正确注册。

4. 手动验证barebox中NAND分区的可用性 #

在barebox命令行执行以下操作，定位问题环节：

# 查看NAND设备状态
nand info
# 尝试读取state分区头部内容
nand read 0x80000000 0x1c0000 0x100
# 手动初始化state子系统
state init

如果nand read失败，说明NAND硬件或驱动存在问题；如果state init成功，说明第一阶段加载器的初始化顺序需要调整。

5. 适配旧版本barebox的NAND支持 #

barebox 2018.11版本较旧，可尝试以下适配操作：

• 若硬件NAND需要ECC校验，在state节点添加backend-nand-ecc = "soft";，指定软件ECC处理。
• 条件允许的话，升级barebox到2020.07及以后的稳定版本，旧版本的NAND state兼容问题已被修复。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shoaib Ahmad Chudhary