tq210 内核移植和根文件系统

发布时间:2017-2-28 13:42:15 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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由于之前做过2440和6410,鉴于时间原因,这里暂时跨过其他模块的裸机驱动和uboot移植,直接进入内核移植及驱动开发方面的学习。 内核移植其实很简单,因为内核是linus率领的linux内核开发团队开发并维护的,我们只需要跟我们的平台交叉编译一下即可使用,但是,内核移植也不简单,因为内核移植起见出现任何问题都可能会被卡住,因为内核代码非常庞大,我们无法通读内核代码,下面是我移植期间遇到的各种悲催的问题和解决方案,首先是必备的开发环境: a) Linux内核代码,版本3.8.3 b) S5PV210开发板(我的是TQ210) c) HOST环境是WIN7(64位)下安装的Ubuntu虚拟机(12.10) 一 内核编译 从Linux内核网站(kernel.org)下载内核代码、解压并进入内核目录 (1)修改Makefile,将195行和196行改为: [html] view plaincopy ARCH = arm   CROSS_COMPILE   ?= arm-linux-   (2)进行默认配置,进入arch/arm/configs目录,可以发现最接近我们开发板的配置文件是s5pv210_defconfig,故 [html] view plaincopy make s5pv210_defconfig   (3)编译内核,如果需要生成zImage则执行 [html] view plaincopy make zImage   如果需要生成uImage则执行 [html] view plaincopy make uImage   (4)用uboot下载并尝试运行,结果是悲剧的,在uboot打印”Starting kernel...“之后就看不到任何输出了,显然,有两种原因: a. 编译的内核类型错误,比如您的uboot使用的是uImage,而您编译的是zImage。 b. 移植的uboot存在问题,没能正确的拷贝内核到正确的内存地址并启动。 c. 内核存在某些配置,我们没有配置。 经过查看内核配置项知道,内核默认采用的UART1打印调试信息,因此,执行: [html] view plaincopy make menuconfig   在出来的对话中依次选择System type => (1) S3C UART to use for low-level messages,在编辑框中将1改为0,然后保存配置并再次编译内核,直接执行make即可,无需make clean。如果是首次执行make menuconfig会遇到错误,这是因为make menuconfig依赖一个库,这里我忘记名字了,如果是ubuntu可以直接用指令安装的,网上搜一下就可以搞定。 编译完内核之后再次下载并尝试运行,这时,可以看到内核打印的信息了,如果您不幸只看到“Uncompressing Linux... done, booting the kernel.”就没有任何输出了,那么请检查uboot传入的机器码跟内核机器码是否匹配,如果不匹配请修正,然后重新编译运行内核或者uboot,如果修正之后仍然看不到其他输出,那么请检查uboot的bootargs参数,bootargs中必须配置console=ttySAC0,否则也看不到打印信息。 如果没有出现上面的错误,那么您的内核已经可以打印出很多信息,但是由于内核默认没有提供对Nand或网卡的支持,无法挂接文件系统,所以仍然无法正常运行。为了能使内核进入控制台,为后面的驱动开发提供环境,我们先制作文件系统,然后来移植网卡驱动,让内核NFS方式挂接文件系统,然后我们就可以开发其他驱动了,如Nand、LCD、声卡等等。 二 构建文件系统 其实构建文件系统还是比较简单的,注意几个地方,然后按部就班的来就可以了。 (1)创建根文件系统目录结构,可以使用如下脚本: [html] view plaincopy #!/bin/sh   echo "------Create rootfs directons start...--------"   mkdir rootfs   cd rootfs   echo "--------Create root,dev....----------"   mkdir root dev etc boot tmp var sys proc lib mnt home usr    mkdir etc/init.d etc/rc.d etc/sysconfig   mkdir usr/sbin usr/bin usr/lib usr/modules   echo "make node in dev/console dev/null"   sudo mknod -m 600 dev/console c 5 1   sudo mknod -m 600 dev/null  c 1 3   mkdir mnt/etc mnt/jffs2 mnt/yaffs mnt/data mnt/temp   mkdir var/lib var/lock var/run var/tmp   chmod 1777 tmp   chmod 1777 var/tmp   echo "-------make direction done---------"   在这里我将脚本命名为mkrootfs.sh,接下来给脚本加可执行权限(即chmod a+x mkrootfs)并运行脚本。我的脚本是在/nfsroot目录下运行的,所以我的根文件系统的根目录为/nfsroot/rootfs,后面均以该目录为例阐述。 (2)编译Busybox 到Busybox下载最新版的Busybox源码,我是用的是1.21.0版本,下载完后解压并进入busybox目录,首先是配置busybox [html] view plaincopy make menuconfig   配置菜单跟配置内核时的差不多,依次进入Busybox Settings => Build Options => Cross Compiler prefix (NEW),设置为编译器的前缀,我的是arm-linux-。网上有些朋友还推荐选择Busybox Settings => Build Options => Build BusyBox as a static binary (no shared libs),但是如果我们正确拷贝编译器了运行库的话,不设置也可以。现在可以编译Busybox了,执行 [html] view plaincopy make   编译过程很顺利,我这里没有遇到任何错误,接下来将编译好的Busybox安装到/nfsroot/rootfs就可以了,执行 [html] view plaincopy make CONFIG_PREFIX=/nfsroot/rootfs install   (3)拷贝编译器运行库 我的编译器是4.5.1版本的,拷贝arm-none-linux-gnueabi/sys-root/lib的所有动态库到/nfsroot/rootfs/lib下,为了不拷贝连接,应该加上”-d"选项,执行 [html] view plaincopy cp *so* /nfsroot/rootfs/lib -d   同样拷贝arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/lib下的所有动态库到/nfsroot/rootfs/usr/lib下,执行 [html] view plaincopy cp *so* /nfsroot/rootfs/usr/lib -d   (4)构建etc目录 在etc目录下创建Inittab文件,内容如下 [html] view plaincopy ::sysinit:/etc/init.d/rcS   console::askfirst:-/bin/sh   ::restart:/sbin/init   ::ctrlaltdel:/sbin/reboot   ::shutdown:/bin/umount -a -r   ::shutdown:/sbin/swapoff -a   在etc/init.d/目录下创建rcS文件,内容如下 [html] view plaincopy echo "----------mount all.........."   mount -a   echo "----------Starting mdev......"   echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug   mdev -s   /bin/hostname -F /etc/sysconfig/HOSTNAME   为inittab和rcS文件添加可执行权限 [html] view plaincopy chmod a+x inittab   chmod a+x rcS   在etc目录下创建fstab文件,内容如下 [html] view plaincopy #evice mount-point type       option       dump   fsck   order   proc /proc proc defaults 0 0   none /tmp ramfs defaults 0 0   mdev /dev ramfs defaults 0 0   sysfs /sys sysfs defaults 0 0   在etc目录下创建profile文件,内容如下 [html] view plaincopy PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin     export PATH     #set hostname     HOSTNAME='/bin/hostname'     export HOSTNAME     # Set PS1     PS1='[\u@\h \W]\$'   export PS1   拷贝主机/etc目录下的passwd和group文件到etc目录下。 (5) 设置HOSTNAME文件 在etc/sysconfig目录下创建HOSTNAME文件,在文件中写入主机名,我这里写的是bruce。 (6) 安装内核modules 进入内核源码目录,执行 [html] view plaincopy make modules   待编译完成后安装modules,执行指令 [html] view plaincopy make modules_install INSTALL_MOD_PATH=/nfsroot/rootfs   到这,根文件系统就构建完成了. 三 设置uboot启动参数 我的nfs根目录为/nfsroot,我的根文件系统目录是在该目录之下的,即/nfsroot/rootfs目录,故uboot启动参数设置如下 [html] view plaincopy noinitrd console=ttySAC0 root=<主机IP>:/nfsroot/rootfs rw ip=<开发板IP>:<主机IP>:<网关>:<子网掩码>::eth0:off init=/linuxrc   需要注意的是,所有的冒号":"都不可省略。 四  网卡驱动移植(DM9000) 选择网卡移植是因为网卡驱动相对较为简单,对于DM9000就更加简单了,因为内核本身提供了DM9000的驱动程序,但是没有针对开发板进行管教配置,因此,我们配置下开发板相关的东西即可完成网卡驱动的移植。打开arch/arm/mach-s5pv210/mach-smdkv210.c文件,并作以下修改: (1) 修改smdkv210_dm9000_resources定义如下 [cpp] view plaincopy static struct resource smdkv210_dm9000_resources[] = {        [0] = {            .start = 0x88000000,           .end = 0x88000000 + 3,           .flags = IORESOURCE_MEM,       },         [1] = {            .start = 0x88000000 + 4,           .end = 0x88000000 + 4 + 3,           .flags = IORESOURCE_MEM,       },         [2] = {            .start = IRQ_EINT(10),           .end = IRQ_EINT(10),           .flags = IORESOURCE_IRQ|IORESOURCE_IRQ_HIGHLEVEL,       }      };   (2) 修改smdkv210_dm9000_init函数如下 [cpp] view plaincopy static void __init smdkv210_dm9000_init(void)   {       unsigned long* srom_bw = ioremap(0xE8000000, 4);        unsigned long* srom_bc1 = ioremap(0xE8000004, 4);           *srom_bc1 = ((0<<28)|(0<<24)|(5<<16)|(0<<12)|(0<<8)|(0<<4)|(0<<0));       *srom_bw &= ~(0xf << 4);        *srom_bw |= (1<<4)|(1<<5);          gpio_request(S5PV210_MP01(1), "nCS1");       s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_MP01(1), S3C_GPIO_SFN(2));       gpio_free(S5PV210_MP01(1));          iounmap(srom_bw);       iounmap(srom_bc1);   }   这样,就完成了DM9000网卡驱动的移植,其实这样修改是有逻辑的,根据TQ210的原理图可知DM9000连接的片选时nCS1,也就是网卡是接在来ROM控制器的BANK1上。 根据S5PV210的内存映射表可以看出,SROMC的BANK1地址空间为0x88000000~0x8FFFFFFF,故当CPU寻址该范围内的地址空间时才会使能片选nCS1。所以,我们采用的是0x88000000地址。 另外,从TQ210原理图的DM9000部分还可以看到,DM9000使用的是外部中断10,故将中断号修改为10号。 最后需要说明的是smdkv210_dm9000_init函数的修改,这是因为DM9000的数据访问、命令发送等是按照一定时序工作的,而DM9000接再SROMC上,因此需要配置SROMC时序,使其可以正确驱动DM9000,关于时序的详细配置我还没研究,不过韦东山老师的第二期视频中讲述了DM9000的驱动移植,也讲了时序配置,需要的话可以参考。 五 挂接文件系统 我们现在配置好了网卡驱动,还需要对内核稍作配置才能使内核支持网络文件系统挂载,具体的可以参考以下配置。 (1) 配置网络支持 [html] view plaincopy [*] Networking support  --->       Networking options  --->           <*> Packet socket            <*> Unix domain sockets           [*] TCP/IP networking           [*]   IP: multicasting           [*]   IP: kernel level autoconfiguration            [*]     IP: DHCP support           [*]     IP: BOOTP support           [*]     IP: RARP support           [*]   IP: multicast routing              (2) 配置网卡设备支持 [html] view plaincopy Device Drivers  --->       [*] Network device support  --->            [*]   Ethernet driver support  --->               <*>   DM9000 support   (3) 配置网络文件系统支持 [html] view plaincopy File systems  --->        [*] Network File Systems  --->            <*>   NFS client support            <*>     NFS client support for NFS version 2           <*>     NFS client support for NFS version 3            [*]       NFS client support for the NFSv3 ACL protocol extension           <*>     NFS client support for NFS version 4           [*]   Root file system on NFS   配置完以上三项后保存配置,然后再次编译内核,直接执行make指令即可。 这时,重新下载内核测试运行,没有意外的话现在内核已经可以正常工作了,如果不幸的遇到了问题,那么问题应该是NFS服务器配置的问题,ubuntu下配置NFS服务器很简单 [html] view plaincopy sudo apt-get install nfs-kernel-server   然后以根权限打开/etc/exports文件,我的NFS根目录为/nfsroot,故,我设置export为 [html] view plaincopy /nfsroot/ *(rw,sync,no_root_squash)   设置完成之后需要重启NFS服务,ubuntu下执行 [html] view plaincopy sudo service nfs-kernel-server restart   重启的时候会看到一些警告,如下图 但是上述警告不影响使用。反之,如果设置为no_subtree_check,虽然系统可以正常挂载,但是无法进行创建文件等写操作,也就是说,挂载的文件系统是只读的。最后还要修改下/nfsroot的权限,为了以后使用方便。 [html] view plaincopy chmod a+x /nfsroot -R   到这里,基于TQ210的内核移植已经初步完成了,接下来我们就可以进行驱动开发了。 六 问题总结 我在配置过程中遇到了很多问题,现在稍作总结 (1) 串口中断打印完Starting kernel...之后就没有任何输出了 配置内核,指定调试信息输出端口为UART0,文中讲到了详细配置。 (2) 解压完内核之后没有任何输出了 a.检查bootargs环境变量设置是否正确,必须设置console=ttySAC0 b.检查uboot传递的机器码根内核是否对应 c.检查uboot传给内核的taglist是否正确 (3) 内核无法挂接到NFS文件系统 a. 正确移植DM9000网卡驱动 b. 配置内核的网络部分、网卡设备和文件系统中的网络文件系统 c. 确认NFS服务器的配置是否正确,用另外其他linux或已经移植好系统的linux进行测试(mount -o nolock xx.xx.xx.xx:/nfsroot/rootfs)。 (4) 文件系统挂接成功,无法执行/linuxrc a. 检查NFS配置文件,最好以NFSv2方式配置,内核不支持的话会出现问题。 b. 最好以文中推荐的方式进行NFS服务器配置。 c. 配置完成之后需要重启NFS服务或者是重启系统。 七 其它问题

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