arm學習筆記及嵌入式系統移植步驟詳解
時間：2018-08-14 來源：未知
一、arm復習
芯片組成：控制器 存儲器 運算器
1、寄存器：
1)通用寄存器：r0-r15 r13:sp r14:lr r15:pc
2)程序狀態寄存器: cpsr spsr 高4位(NZCV) 低8位(FITM)
2、模式
3、異常
通用指令：
移動：mov
四則：add sub
位：and orr
比較：cmp
moveq
跳轉：b bl
mov pc, lr
ldr pc, =main
存取：str ldr
ldr r1, [r0]
str r1, [r0]
多寄存器：stmfd ldmfd
1、需求：com2 poll 發送 接收 (字符串)
2、看原理圖：
1)原理
2)管腳：BUF_XuTXD2---》GPA1_1 BUF_XuRXD2--》GPA1_0
3)控制芯片：有芯片，芯片手冊去看
3、看芯片手冊：
1)管腳： GPA1CON
2)控制芯片：
驅動：
start.S : 啟動文件
main.c : 源文件，驅動文件
makefile ：編譯文件
map.lds ：鏈接文件
s-->o : arm-linux-gcc start.S -o start.o -c
o--->elf: arm-linux-ld -Tmap.lds start.o -o start.elf
elf--->bin: arm-linux-objcopy -O binary start.elf start.bin
main.c
void uart_sendch(char a)
{
UTXHn = a;
}
void uart_init(void)
{
/*管腳*/
GPA1CON = GPA1CON & ~0xff | 0x22;
/*控制芯片*/
ULCONn = 0x3;
UCONn = UCONn & ~0xf | 0x1 | 0x1<<2;
UBRDIVn = 0x35;
UFRACVALn = 0x4;
}
void main()
{
char a = 'A';
uart_init();
uart_sendch(a);
}
二、加載內核
sudo apt-get install tftpd-hpa
u-boot-fs4412.bin BootLoader二進制文件
uImage 內核的二進制文件
Exynos4412-fs4412.dtb 設備樹的二進制文件
ramdisk.img 根文件系統的二進制文件
rootfs.tar.xz 根文件系統的壓縮包
gatewayip=192.168.2.1 網關
ipaddr=192.168.2.42 目標板IP
netmask=255.255.255.0 掩碼
serverip=192.168.2.240 服務器IP
set gatewayip 192.168.2.1
set ipaddr 192.168.2.42
set netmask 255.255.255.0
set serverip 192.168.2.240
save
tftp 41000000 uImage
tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb
tftp 43000000 ramdisk.img
bootm 41000000 43000000 42000000
1、把壓縮包放到家目錄下某個目錄
2、進入這個目錄 解壓： tar -xvf u-boot-2013.01.tar.bz2
3、cd u-boot-2013.01
修改makefile：
184 #ifeq ($(HOSTARCH),$(ARCH))
185 CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
186 #endif
4、make distclean //清理環境，只在第一次使用
5、make origen_config //選中需要編譯的芯片和板子
6、make //編譯
三、uboot流程
1、找入口---》鏈接文件--》Makefile
2、Makefile中找到 arch\arm\cpu\u-boot.lds
3、u-boot.lds --》ENTRY(_start) //入口函數
CPUDIR/start.o (.text*) //第一個代碼文件
4、_start:(start.S)
-->reset
-->set the cpu to SVC32 mode && 關中斷
-->Setup vector
-->cpu_init_cp15 //Invalidate L1 I/D disable MMU
-->cpu_init_crit
-->lowlevel_init(board/samsung/origen/lowlevel_init.S)
-->如果在內存中：直接到下一步;如果不在內存中：system_clock_init mem_ctrl_asm_init
--> 初始化uart uart_asm_init
--> tzpc_init
-->_main(arch\arm\lib\crt0.S)
-->搭建C環境
--> 清bss
--> board_init_r (arch\arm\lib\board.c)
-->各種設備的初始化，各種邏輯的初始化后
-->for() //等待命令，執行命令
--》main_loop
四、uboot移植流程
1、需求：把內核加載起來
2、確認芯片是否支持(rch\arm\cpu\armv7)
1)支持 goto 3
2) 不支持(新的uboot，芯片廠商
3、確認板子是否支持(board)
1)支持：
2)不支持：新uboot 板子廠家 找芯片一模一樣的板子(origen)
4、cp board/samsung/origen board/samsung/fs4412 -af
cp include/configs/origen.h include/configs/fs4412.h
修改 boards.cfg 增加：
origen arm armv7 origen samsung exynos
fs4412 arm armv7 fs4412 samsung exynos
5、編譯
6、燒寫：
1)斷電，撥碼開關撥到 SD卡啟動
2)上電，進入uboot命令行 FS4412 #
3)tftp 41000000 u-boot.bin (ubunt 把uboot.bin 拷貝到 tftp目錄)
4)movi write u-boot 41000000
1)斷電，撥碼開關撥到 EMMC啟動
2)上電 ，就能看到我們自己做的uboot的效果了
7、驗證：
現象：板子變板磚
思考：程序是否執行到 ---》 添加一個觀察點 --》程序開始的地方點燈
在 start.S中 135行下添加：
136 /*led on*/
137 ldr r0, =0x11000c40
138 ldr r1,[r0]
139 bic r1,r1,#0xf0000000
140 orr r1,r1,#0x10000000
141 str r1,[r0]
142
143 ldr r0, =0x11000c44
144 ldr r1,[r0]
145 orr r1,r1,#0x80
146 str r1,[r0]
現象： 板子依然是板磚。。。。。
思考： uboot 沒有被執行 ----> 上電 到 uboot啟動 中間有一塊 沒有搞清楚的 ---》 芯片手冊 5章節
emmc ： bl1 + bl2 + uboot
拷貝 CodeSign4SecureBoot 到 uboot的主目錄下
進入主目錄，執行./build.sh
現象： 板子燈終于亮了。。。。 but 燈滅了 then 亮了 滅了。。。。。
思考： uboot在板子上運行了。板子在不斷的復位
復位原因：1、異常： X
2、看門狗： X
從下往上找，逆向思維，電源---》電源管理模塊
ONO 高電平輸出
現象： 燈一直亮著。。。。 but 終端還是沒有打印
思考： 去看看串口是否ok ---》 修改串口時鐘，確認是100M
現象：終端有顯示了，但是ping命令沒有
思考：ping有，但是是否編譯進去了， common的目錄下去找ping ，ping由宏開關控制， 打開這個宏開關
現象：ping命令有了， but 卡死了
思考： 懷疑網卡是不是出了問題。。。 找dm9000初始化 dm9000_initialize
board_init_r--》eth_initialize --》board_eth_init --》dm9000_initialize
在origin.c 里面 添加網卡初始化 及對應的頭文件內容
#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
int board_eth_init(bd_t *bis)
{
return dm9000_initialize(bis);
}
#endif
頭文件修改 fs4412.h，具體內容在實驗手冊中看
現象：網卡有了，但是出現下面的打印
ERROR: resetting DM9000 -> not responding
dm9000 not found at 0x05000000 id: 0x00000000
ping failed; host 192.168.2.240 is not alive
思考：0x05000000地址的設備有問題，需要把這個設備初始化好，該設備是SROMC(這個分析原理圖，由片選得知的)
在origin.c 中增加如下調用：
board_init (參考的)
--》smc9115_pre_init
--》s5p_gpio_cfg_pin
--》s5p_config_sromc
board_init (我們自己加的)
--》sdm9000aep_pre_init
--》gpio設置，未封裝
--》exynos_config_sromc
現象：網絡有了，可以用了
五、編譯內核
修改makefile
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
1、make exynos_defconfig //arch/arm/configs
2、make menuconfig // 功能的選擇 增加或者刪減或者修改
3、make uImage
sudo apt-get install libncurses-dev
mkimage
cp arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dts
vi arch/arm/boot/dts/Makefile exynos4412-fs4412.dtb
make dtbs
增加網卡設備：
1、make menuconfig dm9000增加
2、修改設備樹文件 exynos4412-fs4412.dts
#include
srom-cs1@5000000 {
compatible = "simple-bus";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
reg = <0x5000000 0x8000000>;
ranges;
ethernet@5000000 {
compatible = "davicom,dm9000";
reg = <0x5000000 0x2 0x5000004 0x2>;
interrupt-parent = <&gpx0>;
interrupts = <6 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
davicom,no-eeprom;
};
};
自動的把網卡設備開啟，把ip設置好
Networking support --->
Networking options --->
[*] IP: kernel level autoconfiguration
bootargs=root=/dev/ram rw console=ttySAC2,115200 init=/linuxrc ip=192.168.2.42 clk_ignore_unused
NFS啟動
解壓rootfs壓縮包，得到一個目錄，比如是：/home/lyx/mydd/rootfs
在Ubuntu下開啟nfs：
1、修改配置 /etc/exprots
/home/lyx/mydd/rootfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)
2、 sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart
在 uboot界面下設置：
setenv bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.2.240:/home/lyx/mydd/rootfs rw console=ttySAC2,115200 init=/linuxrc ip=192.168.2.42 clk_ignore_unused
set bootcmd tftp 41000000 uImage\;tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb\;bootm 41000000 - 42000000
修改內核的配置，增加nfs
File systems --->
Network File Systems --->
<*> NFS client support
[*] Root file system on NFS
配置好了，make Image 一下
六、busybox 制作方法
1、解壓busybox-1.22.1.tar.bz2
2、進入busybox-1.2
2 執行 make menuconfig
Busybox Settings --->
Build Options --->
[*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs) x x
(arm-linux-) Cross Compiler prefix
3、make
4、make install
5、cd _install 擴展我們的目錄：etc lib proc sys tmp //自己創建，再添加
6、填充內容：
etc 參考之前發的 rootfs
lib ：cp ~/mydd/gcc-4.6.4/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/lib/* lib/ -af
7、rm xxxxx/rootfs -rf
cp _install xxxx/rootfs -af
