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ARM的uboot引导系统制作和linux的系统移植_linux移植到arm教程

作者：人工智能uu | 2024-06-25 06:39:09

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linux移植到arm教程

前言：

          本文章将详细介绍在一个裸板(ARM板)上移植并配置一个linux系统，其中包含uboot引导系统的制作与移植以及liunx的制作移植。博主用的是三星Exynos4412芯片和FS4412_CoreBoard_V2核心板，具体的其他板子会有差异。

相关资料链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/1uv_N-8dQlZli4Bc2xfPbRg 
提取码：xs66

    前期准备：

            由于篇幅原因，将不在详细介绍前期的一些准备工作。但是可以说一下具体有哪一些：1、需要有自己的一块板子。2、需要有一个U盘或者SD卡做一个启动盘，其中下载启动引导系统作为启动盘来提供基本的串口通讯功能。3、需要串口通讯工具(如Xshell、超级终端等)。4、还需要搭建板子和主机之间的tftp通讯(在SD卡可正常引导启动后进行)，可参考：(19条消息) arm linux启动tftp服务器,ubuntu下配置TFTP服务器，用以ubuntu下烧写内核到ARM开发板..._weixin_39772352的博客-CSDN博客OK！到这一步，估计你已经准备的差不多了...^_^

一、系统引导(bootloader):

1.制作uboot.bin

到uboot.bin官网下载对板子和芯片的uboot.bin制作环境压缩包(Index of /pub/u-boot/)

修改makefile CROSS_COMPILE ?=arm-linux-(设置编译器为arm架构的)

用make distclean 打扫之前的编译环境

在borads.cfg找到对应板子，如qong，用make qong_config 制作配置(可以来两次)

make开始编译 制作uboot.bin

2.移动uboot.bin到板子

（uboot.bin 之前要链接 bl1和bl2 （cat E4412_N.bl1.SCP2G.bin bl2.bin all00_padding.bin u-  boot.bin tzsw_SMDK4412_SCP_2GB.bin > u.bin））

复制到 tptf共享文件夹 cp u.bin /home/xs/tftp/(该步骤在网盘文件中有脚本可以执行)

启动板子 输入 tftp 41000000 u.bin

保存 movi write u-boot 41000000

异常处理：

1、灯闪烁：某种中断导致，直接切断电源模块的接收中断功能。
  1. 在arch->arm->cpu->对应cpu下的start.s    set the cpu to SVC32 mode后加
  2. /*设置ONO*/
  3. ldr r1,=0x11000c00
  4. ldr r2,[r1]
  5. bic r2,r2,#0x00000F00
  6. orr r2,r2,#0x00000100
  7. str r2,[r1]
  8. ldr r1,=0x11000c04
  9. ldr r2,[r1]
  10. bic r2,r2,#0x00000004
  11. orr r2,r2,#0x00000004
  12. str r2,[r1]
  13. /*ONO end*/
2、串口通讯不成功：参数设置不对，没有确定输入时钟频率，故波特率不确定。
  1. 在对应板子的lowlevel_init.s中：
  2. 在 1：
  3. /* for UART */
  4. bl uart_asm_init
  5. /*屏蔽这一行*/
  6. @ bl tzpc_init
  7. 在uart_asm_init:
  8. /*xs 修改*/
  9. ldr	r0, =EXYNOS4_CLOCK_BASE
  10. /* UART[0:4] */
  11. ldr	r1, =CLK_SRC_PERIL0_VAL
  12. ldr	r2, =CLK_SRC_PERIL0_OFFSET
  13. str	r1, [r0, r2]
  14. /* CLK_DIV_PERIL0: UART Clock Divisors */
  15. ldr	r1, =CLK_DIV_PERIL0_VAL
  16. ldr	r2, =CLK_DIV_PERIL0_OFFSET
  17. str	r1, [r0, r2]
  18. /*uart时钟修改结束*/
备注：如果打算使用 tftp传输文件 那么就需要将网络功能打开 具体步骤如下：
1、增加命令：
  1. fs4412.h中修改(打开宏开关)  板子名的.h文件
  2. {
  3. #define  CONFIG_CMD_PING
  4. #define  CONFIG_CMD_NET
  5. }
2、增加网络设备初始化
  1. origen.c中增加
  2. {
  3. 	#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
  4. 	int board_eth_init(bd_t *bis)
  5. 	{
  6. 		return dm9000_initialize(bis);
  7. 	}
  8. 	#endif
  9. }
  10. fs4412.h中增加
  11. {
  12. 	#ifdef  CONFIG_CMD_NET
  13. 	#define CONFIG_DRIVER_DM9000  1
  14. 	#define CONFIG_DM9000_BASE    0x05000000     /*DM9000基地址*/
  15. 	#define DM9000_IO      	      CONFIG_DM9000_BASE
  16. 	#define DM9000_DATA    	     (CONFIG_DM9000_BASE + 4)
  17.  
  18. 	#define CONFIG_ETHADDR 	        11:22:33:44:55:66 /*MAC   */
  19. 	#define CONFIG_IPADDR  		    192.168.12.251   /*板子ip*/
  20. 	#define CONFIG_SERVERIP        	192.168.12.147  /*主机ip*/
  21. 	#define CONFIG_GATEWAYIP      	192.168.12.1   /*网段  */
  22. 	#define CONFIG_NETMASK 		    255.255.255.0 /*掩码  */
  23. 	#endif
  24. }
3、增加SROM设置
  1. 在fs4412/origen.c 增加：
  2.    在board_init中增加：
  3. {
  4. 	#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
  5.         dm9000aep_pre_init();
  6. 	#endif
  7. }
  8.  
  9. 在fs4412/origen.c 增加：
  10. {
  11. 	#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
  12. 	#define EXYNOS4412_SROMC_BASE 0X12570000
  13. 	#define DM9000_Tacs     (0x1) 
  14. 	#define DM9000_Tcos     (0x1) 
  15. 	#define DM9000_Tacc     (0x5) 
  16. 	#define DM9000_Tcoh     (0x1) 
  17. 	#define DM9000_Tah      (0xC) 
  18. 	#define DM9000_Tacp     (0x9)   
  19. 	#define DM9000_PMC      (0x1)  
  20.  
  21. 	struct exynos_sromc {
  22. 		unsigned int bw;
  23. 		unsigned int bc[6];
  24. 	};
  25.  
  26. /*
  27. * s5p_config_sromc() - select the proper SROMC Bank and configure the
  28. * band width control and bank control registers
  29. * srom_bank    - SROM
  30. * srom_bw_conf  - SMC Band witdh reg configuration value
  31. * srom_bc_conf  - SMC Bank Control reg configuration value
  32. */
  33. 	void exynos_config_sromc(u32 srom_bank, u32 srom_bw_conf, u32 srom_bc_conf)
  34. 	{
  35.  		unsigned int tmp;
  36.  		struct exynos_sromc *srom = (struct exynos_sromc *)(EXYNOS4412_SROMC_BASE);
  37.  
  38. 		/* Configure SMC_BW register to handle proper SROMC bank */
  39.  		tmp = srom->bw;
  40.  		tmp&= ~(0xF << (srom_bank * 4));
  41.  		tmp |= srom_bw_conf;
  42.  		srom->bw = tmp;
  43.  
  44. 		/* Configure SMC_BC register */
  45.      	srom->bc[srom_bank] = srom_bc_conf;
  46. 	}
  47.  
  48. 	static void dm9000aep_pre_init(void)
  49. 	{
  50. 		unsigned int tmp;
  51. 		unsigned char smc_bank_num = 1;
  52. 		unsigned int     smc_bw_conf=0;
  53. 		unsigned int     smc_bc_conf=0;
  54.  
  55. 		/* gpio configuration */
  56. 		writel(0x00220020, 0x11000000 + 0x120);
  57. 		writel(0x00002222, 0x11000000 + 0x140);
  58. 		/* 16 Bit bus width */
  59. 		writel(0x22222222, 0x11000000 + 0x180);
  60. 		writel(0x0000FFFF, 0x11000000 + 0x188);
  61. 		writel(0x22222222, 0x11000000 + 0x1C0);
  62. 		writel(0x0000FFFF, 0x11000000 + 0x1C8);
  63. 		writel(0x22222222, 0x11000000 + 0x1E0);
  64. 		writel(0x0000FFFF, 0x11000000 + 0x1E8);              
  65. 		smc_bw_conf &= ~(0xf<<4);
  66. 		smc_bw_conf |= (1<<7) | (1<<6) | (1<<5) | (1<<4);
  67. 		smc_bc_conf = ((DM9000_Tacs << 28)| (DM9000_Tcos << 24)| (DM9000_Tacc << 16)| 					(DM9000_Tcoh << 12)| (DM9000_Tah << 8)| (DM9000_Tacp << 4) | 							(DM9000_PMC));
  68.  
  69. 		exynos_config_sromc(smc_bank_num,smc_bw_conf,smc_bc_conf);
  70. 	}
  71. 	#endif
  72. }

3.启动uboot

设置uboot启动参数(注意IP地址和其他参数的更改 我这里192.168.1.12是板子ip)

  1. set bootargs root=/dev/ram rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.1.12
  2. save

拨动拨码开关 上电 启动

二、内核移植(kernel)

uImage编译：

到linux官网下载制作kernel的压缩包(https://www.kernel.org/)
tar -xvf 压缩包名
修改makefile CROSS_COMPILE ?=arm-linux-(设置编译器为arm架构的)
看芯片是否支持，arch/arm(架构名)/configs/ -------->exynos_defconfig（三星的一个芯片配置文件）
如果不支持就换高版本的linux,或者找厂家
make exynos_defconfig(对应配置文件--可修改)  :注意 这是对配置文件的加载写入，不过一般都不采取这种方式 ，一般用下一行方法
make menuconfig  可视化窗口配置配置文件 需要啥就选择(开DM9000的配置 在Device Drivers → Network device support → Ethernet driver support→ DM9000下)
上面开了DM9000配置文件后 需要在设备树源码文件(arch/arm/boot/dts/对应板子.dts)下挂载：

  1. 在 .dts文件下 增加：
  2. #include <dt-bindings/interrupt-controller/irq.h>
  3.  
  4. 在结尾增加：(注意 包含在大框架内 也就是最后还要有一个花括号)
  5.      /*新增网络*/
  6.      srom-cs1@5000000 {
  7.           compatible = "simple-bus";
  8. 	  #address-cells = <1>;
  9. 	  #size-cells = <1>;
  10. 	  reg = <0x5000000 0x1000000>;
  11. 	  ranges;
  12.             ethernet@5000000 {
  13. 			compatible = "davicom,dm9000";
  14. 			reg = <0x5000000 0x2 0x5000004 0x2>;
  15. 			interrupt-parent = <&gpx0>;
  16. 			interrupts = <6 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
  17. 			davicom,no-eeprom;
  18. 		};
  19. 	};
tb编译：

确认板子是否匹配 arch/arm/boot/dts/  没有 就找芯片相同的借鉴
修改Makefile  增加 你要编译的板子 .dtb  没有就借鉴 有就不管了

make dtbs 生成 .dtb文件

将这个文件 和uImage文件一起拷贝到tftp文件夹

2、根文件系统(rootfs)

网络文件系统 nfs：

ubuntu主机端：

安装：sudo apt-get install nfs-kernel-server

 准备目录：在家目录下的任意目录创建一个rootfs文件夹 可以是空的(用于放我们自己的根文件系统) 或者是解   压的 rootfs.tgz

配置nfs：

sudo vi etc/exports

加一行 rootfs文件夹的路径 *   (rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)

重启生效：

sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

板子客户端：

需要重新生成一个uImage文件；
 → Networking support → Networking options→ IP: kernel level autoconfiguration ：先把自动IP打开

make menuconfig 找到nfs ：

File systems → Network File Systems → NFS client support 和 Root file system on NFS(没开自动IP没有该选项) 选择需要

板子 uboot 需要更改为：

  1.  set bootcmd tftp 41000000 uImage\;tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb\;bootm 41000000 - 42000000
  2.  set bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.11(你的主机址):/home/hqyj/hq/xs/sys/rootfs(你的rootfs路径),v3 rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.1.12(板子的地址)
  3.  save
己制作一个rootfs：

下载busybox压缩包（https://busybox.net/）

在家目录下的任意目录解压

在解压的目录下 make menuconfig 找到：Busybox Settings → Build Options → Build BusyBox as a static binary和(arm-linux-) Cross Compiler prefix   （括号内是要填的交叉编译环境）

make 或者 make -j8
make install （你自己制作的rootfs就在 _install下产生了）
在_install 目录下创建 /proc /tmp /sys /dev 文件夹
然后 就需要lib文件(复制到_install下) 一般移植对应框架的 gun 下的lib 用 echo $PATH查找路径为/home/hqyj/Downloads/gcc-4.6.4/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi
最后 需要etc文件(复制到_install下) 这个包含启动和配置文件 inittab 文件是启动时调用的文件(可以在这里添加自启动软件) profile 是可以更改一些用户信息的
最后将自己_install下的所有文件移动到自己的rootfs 下 就可以了

rootfs相关文件：

rcS文件
  1. #!/bin/sh                                      
  2. #This is the first script called by init process
  3. /bin/mount -a ----》关联文件系统                  
  4. mkdir /dev/pts                                  
  5. mount -t devpts devpts /dev/pts                 
  6. echo /sbin/mdev>/proc/sys/kernel/hotplug        
  7. mdev -s
inittab文件
  1. #this is run first except when booting in single-user mode.
  2. ::sysinit:/etc/init.d/rcS
  3.  
  4. # /bin/sh invocations on selected ttys
  5.  
  6. # Start an "askfirst" shell on the console (whatever that may be)
  7.  
  8. ::respawn:-/bin/sh
  9.  
  10. # Stuff to do when restarting the init process
  11.  
  12. ::restart:/sbin/init
  13.  
  14. # Stuff to do before rebooting
  15.  
  16. ::ctrlaltdel:/sbin/reboot
profile文件
  1. #!/bin/sh
  2. export HOSTNAME=xs
  3. export USER=root
  4. export HOME=root
  5. #export PS1="\[\u@\h \W\]\$ "
  6. #cd root
  7. export PS1="[$USER@$HOSTNAME \W]\# "
  8. PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
  9. LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
  10. export PATH LD_LIBRARY_PATH

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