嵌入式系统移植三步曲 刘文华

嵌入式系统移植三步曲

计算机与信息工程学院   09级嵌入式方向   刘文华

一、Bootloader的移植

二、Linux的移植

三、根文件系统的移植

第一步：

1、搭建arm-linux-gcc2.95.3交叉编译器

2、解压引导加载程序u-boot-1.1.4.tar.bz2

3、编辑u-boot根目录中的Makefile文件

将

ifeq ($(ARCH),arm)

CROSS_COMPILE = arm-linux-

endif

改为

ifeq ($(ARCH),arm)

CROSS_COMPILE=/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-

endif

 

在

smdk2410_config      :      unconfig

      @./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

后面添加

LWH2410_config      :      unconfig

      @./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t LWH2410 NULL s3c24x0

4、复制必要的文件，编辑OK2410.h头文件

将

#define      CFG_PROMPT            "SMDK2410 # "      /* Monitor Command Prompt*/

改为

#define      CFG_PROMPT            "OK2410 # "      /* Monitor Command Prompt      */

5、编辑board/OK2410/Makefile文件

将

OBJS      := smdk2410.o flash.o

改为

OBJS      := ok2410.o flash.o

6、 配置、编译u-boot

[root@localhost u-boot-1.1.4]# make ok2410_config

Configuring for OK2410 board...

[root@localhost u-boot-1.1.4]# make

会出现错误

......

make -C examples all

make[1]: Entering directory `/root/Desktop/u-boot-1.1.4/examples'

/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc -g  -Os   -fno-strict-aliasing  -fno-common -ffixed-r8 -msoft-float  -D__KERNEL__ -DTEXT_BASE=0x33F80000 -I/root/Desktop/u-boot-1.1.4/include -fno-builtin -ffreestanding -nostdinc -isystem /usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3/include -pipe  -DCONFIG_ARM -D__ARM__ -march=armv4 -mabi=apcs-gnu -Wall -Wstrict-prototypes -c -o hello_world.o hello_world.c

cc1: Invalid option `abi=apcs-gnu'

make[1]: *** [hello_world.o] 错误 1

make[1]: Leaving directory `/root/Desktop/u-boot-1.1.4/examples'

make: *** [examples] 错误 2

执行：[root@localhost u-boot-1.1.4]# gedit cpu/arm920t/config.mk

将

PLATFORM_CPPFLAGS +=$(call cc-option,-mapcs-32,-mabi=apcs-gnu)

改成：

PLATFORM_CPPFLAGS +=$(call cc-option,-mapcs-32,$(call cc-option,-mabi=apcs-gnu,))

可以解决上面的问题。

[root@localhost u-boot-1.1.4]# make

接着出现了如下的错误：

......

/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-ar crv libstubs.a  stubs.o

a - stubs.o

make[1]: *** 没有规则可以创建“all”需要的目标“hello_world.srec”。 停止。

make[1]: Leaving directory `/root/Desktop/u-boot-1.1.4/examples'

make: *** [examples] 错误 2

[root@localhost u-boot-1.1.4]# gedit examples/Makefile

将原文件的第58行开始的内容：

SREC      = hello_world.srec

BIN      = hello_world.bin hello_world

改为

SREC      = hello_world.o

BIN      = hello_world.o hello_world

即可重新编译，上面的问题就不会存在了。

7、编辑skyeye.conf文件，即将其放到u-boot-1.1.4这个文件夹中

# skyeye config file for S3C2410X

cpu: arm920t

mach: s3c2410x

# physical memory

mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x00000000, size=0x00800000, file=./u-boot.bin ,boot=yes

mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x30000000, size=0x00800000

mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x30800000, size=0x00800000

mem_bank: map=M, type=RW, addr=0x31000000, size=0x03000000

# all peripherals I/O mapping area

mem_bank: map=I, type=RW, addr=0x48000000, size=0x20000000

mem_bank: map=I, type=RW, addr=0x19000300, size=0x00000020

 

net: type=cs8900a, base=0x19000300, size=0x20,int=9, mac=08:00:3E:26:0A:5B, ethmod=tuntap, hostip=10.0.0.1

nandflash: type=s3c2410x,name=K9F1208U0B,dump=./nand.dump

#lcd:type=s3c2410x, mod=gtk

dbct:state=on

8、执行skyeye1.2.6

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

LWH2410 #

9、移植 NAND  Flash

将从NOR Flash启动改成从NAND Flash启动，重新

编译u-boot，然后测试u-boot是否可以从nand启动

在编译时会出错，需要执行./mknandflashdump u-boot.bin nand.dump 0添加可执行命令将u-boot.bin烧写到nand flash中。并用chmod 666 nand.dump修改mknandflashdump命令生成的nand.dump文件的权限。

10、[root@localhost u-boot-1.1.4]# ./mknandflashdump u-boot.bin nand.dump 0

[root@localhost u-boot-1.1.4]# skyeye1.2.6

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

Hit any key to stop autoboot:  0

LWH2410 #

 

 

 

第二步：linux的移植

解压linux-2.6.14.7.tar.bz2

1、[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit Makefile

将

ARCH            ?= $(SUBARCH)

CROSS_COMPILE      ?=

改为

ARCH            ?= arm

CROSS_COMPILE      ?= /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-      // linux2.6.14的交叉编译器为gcc-3.4.1

如果只修改这些编译的时候会出现错误：

把原文件中的321－329行修改成：

AS            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-as

LD            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-ld

CC            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-gcc

CPP            = $(CC) -E

AR            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-ar

NM            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-nm

STRIP            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-strip

OBJCOPY            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-objcopy

OBJDUMP            = /usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-linux-objdump

编译时即可成成功。

2、在cs8900对其进行网上移植，

[root@localhost linux-2.6.14.7]# cp ../cs8900/cs8900.c drivers/net/arm/

[root@localhost linux-2.6.14.7]# cp ../cs8900/cs8900.h drivers/net/arm/

[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit drivers/net/arm/Kconfig

在最后添加：

config ARM_CS8900

        tristate "CS8900 support"

        depends on NET_ETHERNET && ARM && ARCH_SMDK2410

        help     

          Support for CS8900A chipset based Ethernet cards. If you have a network

          (Ethernet) card of this type, say Y and read the Ethernet-HOWTO, available

          from as well as .To compile this driver as a module, choose M here and read.

          The module will be called cs8900.o.

修改drivers/net/arm/目录下的Makefile文件，

[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit drivers/net/arm/Makefile

在最后添加：

obj-$(CONFIG_ARM_CS8900)      += cs8900.o

3、设置Flash分区

在此要编辑3个文件：devs.c、mach-smdk2410.c、s3c2410.c。

（1）编辑devs.c文件，指明分区信息

[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit arch/arm/mach-s3c2410/devs.c

2）编辑mach-smdk2410.c文件，指定启动时初始化

kernel启动时依据对分区的设置进行初始化。

[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c

（3）编辑s3c2410.c文件，禁止Flash ECC校验

内核通过UBOOT写到Nand Flash，UBOOT通过软件ECC算法产生ECC校验码, 这与内核校验的ECC码不一样, 内核的ECC码是由S3C2410中Nand Flash控制器产生的，所以，在这里要禁止Flash ECC校验。

[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit drivers/mtd/nand/s3c2410.c

 

 

4、配置内核

（1）支持启动时挂载devfs

（2）配置内核生成.config文件

然后重新编译内核：

5、执行skyeye1.2.6，通过u-boot-1.1.4引导linux-2.6.14.7

会出现如下问题：

LWH2410 # setenv bootargs noinitrd mem=64M root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

LWH2410 # tftp 0x31000000 uImage

TFTP from server 10.0.0.1; our IP address is 10.0.0.110

Filename 'uImage'.

Load address: 0x31000000

Loading: checksum bad

T T T T T T T T T T

Retry count exceeded; starting again

TFTP from server 10.0.0.1; our IP address is 10.0.0.110

Filename 'uImage'.

Load address: 0x31000000

Loading: T T T T T T T T T T

T表示在尝试连接

此时出现的问题是TFTP服务器没有搭建，需要重新搭建服务器，并修改chmod -R 777 /tftpboot，ptables -F清空防火墙。

[root@localhost u-boot-1.1.4]# skyeye1.2.6

LWH2410 # bootm 31000000

## Booting image at 31000000 ...

   Image Name:   linux-2.6.14.7

   Created:      2009-05-10  14:48:03 UTC

   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

   Data Size:    1009504 Bytes = 985.8 kB

   Load Address: 30008000

   Entry Point:  30008000

   Verifying Checksum ...OK

OK

Starting kernel ...

Uncompressing Linux.................................................................... done, booting the kernel.

 

Error: unrecognized/unsupported machine ID (r1 = 0x00000000).                          //出现错误

Available machine support:

ID (hex)        NAME

000000c1        SMDK2410

Please check your kernel config and/or bootloader.

原因是：Linux内核启动时出现“unrecognized/unsupported machine ID”，原因大致是u-boot传递给内核的machine ID错误，可以手动在内核源代码中添加machine ID。

解决办法是：[root@localhost linux-2.6.14.7]# gedit arch/arm/kernel/head.S

ENTRY(stext)

      /************ me add begin ************/

      mov r0, #0

      mov r1, #0xc1

      ldr r2, =0x30000100

      /************ me add end ************/

      msr      cpsr_c, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | MODE_SVC @ ensure svc mode

                                    @ and irqs disabled

bl      __loLWHup_processor_type            @ r5=procinfo r9=cpuid

      movs      r10, r5                        @ invalid processor (r5=0)?

      beq      __error_p                        @ yes, error 'p'

      bl      __loLWHup_machine_type            @ r5=machinfo

      movs      r8, r5                        @ invalid machine (r5=0)?

      beq      __error_a                  @ yes, error 'a'

      bl      __create_page_tables

[root@localhost u-boot-1.1.4]# skyeye1.2.6

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

Hit any key to stop autoboot:  0

TFTP from server 10.0.0.1; our IP address is 10.0.0.110

Filename 'uImage'.

Load address: 0x31000000

Loading: #################################################################

         #################################################################

         #################################################################

         ##################

done

Bytes transferred = 1087644 (10989c hex)

## Booting image at 31000000 ...

   Image Name:   linux-2.6.14.7

   Created:      2011-06-11  10:19:19 UTC

   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

   Data Size:    1087580 Bytes =  1 MB

   Load Address: 30008000

   Entry Point:  30008000

   Verifying Checksum ... OK

OK

 

Starting kernel ...

Uncompressing Linux..................................................................... done, booting the kernel.

省略信息

 

*说明：如果再出现其他的问题可以重新配置、编译内核。我在做题的过程中出现过其他的问题，重新配置过内核后，再执行就行了。

5.有时在启动的时候会出现如下情况：

PID hash table entries: 512 (order: 9, 8192 bytes)

timer tcon=00500000, tcnt a509, tcfg 00000200,00000000, usec 00001e4c

Console: colour dummy device 80x30

[root@localhost u-boot-1.1.4]#

此时由于nfs没有搭建，可以用命令查看

[root@localhost u-boot-1.1.4]# service nfs status

rpc.mountd 已停

nfsd 已停

rpc.rquotad 已停

[root@localhost u-boot-1.1.4]#

[root@localhost u-boot-1.1.4]# service nfs start

启动 NFS 服务：                                            [确定]

关掉 NFS 配额：                                            [确定]

启动 NFS 守护进程：                                        [确定]

启动 NFS mountd：                                          [确定]

[root@localhost u-boot-1.1.4]#

 再重新执行skyeye1.2.6

  完整的启动过程（u-boot、内核、文件系统）通过tftp将操作系统内核下载到开发板，内核引导时通过NFS挂载根文件系统

编辑tftp服务器，然后重启tftp;

6. 在启动过程中原本可以启动的却在重启计算机后启动不起来了，这时就需要将执行如下命令：

[root@localhost u-boot-1.1.4]# service xinetd restart

停止 xinetd：                                              [确定]

启动 xinetd：                                              [确定]

也有可能是防火墙的问题，需要执行如下命令：

[root@localhost u-boot-1.1.4]#service nfs start

[root@localhost u-boot-1.1.4]#iptables -F

 

 

第三步：根文件系统的移植

解压busybox-1.13.4.tar.bz2

1、修改相应的Makefile文件的内容。2、进行默认配置

[root@localhost busybox-1.13.4]# make defconfig            //恢复默认配置

对配置信息进行修改

[root@localhost busybox-1.13.4]# make menuconfig

3、对BusyBox进行配置

4、编译

[root@localhost busybox-1.13.4]# make

......

  CC      networking/inetd.o

  CC      networking/interface.o

networking/interface.c:818: error: `ARPHRD_INFINIBAND' undeclared here (not in a function)

networking/interface.c:818: error: initializer element is not constant

networking/interface.c:818: error: (near initialization for `ib_hwtype.type')

make[1]: *** [networking/interface.o] 错误 1

make: *** [networking] 错误 2

编译出错，此时要修改networking/interface.c文件。

修改networking/interface.c 818行改为 .type = -1

5．对配置信息进行修改

（1）在/tmp/nfs中创建所需的目录

（2）复制文件到/tmp/nfs中

6. 创建配置文件

（1）编写etc/inittab文件、修改其权限为755

（2）编写etc/init.d/rcS文件、修改其权限为755

（3）编写etc/fstab文件、修改其权限为755

（4）编写etc/proflie文件、修改其权限

（5）创建密码文件、修改其权限

（6）为mdev创建配置文件

（7）删除备份文件

7．复制常用的库文件

编写脚本文件copy_lib.sh。

[root@localhost nfs]# gedit copy_lib.sh

至此，一个基本的根文件系统（通过NFS挂载）构建完成

 

[root@localhost u-boot-1.1.4]# skyeye1.2.6

 

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

Hit any key to stop autoboot:  0

LWH2410 # run bootcmd

TFTP from server 10.0.0.1; our IP address is 10.0.0.110

Filename 'uImage'.

Load address: 0x31000000

Loading: checksum bad

#################################################################

         #################################################################

         #################################################################

         ############################

done

Bytes transferred = 1137044 (115994 hex)

## Booting image at 31000000 ...

   Image Name:   linux-2.6.14.7

   Created:      2011-06-15   0:56:31 UTC

   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

   Data Size:    1136980 Bytes =  1.1 MB

   Load Address: 30008000

   Entry Point:  30008000

   Verifying Checksum ... OK

OK

省略信息

Mounted devfs on /dev

Freeing init memory: 96K

#mount all.......

******************************************************************

        LWH 2410 Rootfs made by lwh,201106

******************************************************************

 

10.0.0.110 login: root

Password:

10.0.0.110 login:

此时密码不对无法登录。

当输入用户名之后，再输入密码发现密码不正确，那密码到底是什么呢？那就是我们自己的主机密码，可能在输入的主机密码之后还是不能登陆，那么我们就要对密码进行设置了

在文件系统里面etc/passwd里面第一行的:

root:x:0:0:root:/root:/bin/sh

把X删除，之后再重新登陆，此时登陆是不要密码的。在登录之后可以再对其密码进行重新设置，此时要加上X之后再对密码进行设置，也就是用passwd命令可以修改！

完整的启动过程（u-boot、内核、文件系统）

注意：在嵌入式系统开发的过程中，一般的做法是通过tftp将操作系统内核下载到开发板，内核引导时通过NFS挂载根文件系统，下面的操作过程既是如此。

1）编辑/etc/xinetd.d/tftp文件

[root@localhost 嵌入式实验]# gedit /etc/xinetd.d/tftp

（2）重启tftp服务器

[root@localhost Desktop]# service xinetd restart

 

（3）编辑/etc/exports文件

[root@localhost Desktop]# gedit /etc/exports

（4）重启NFS服务器

[root@localhost u-boot-1.1.4]# service nfs restart

[root@localhost u-boot-1.1.4]# exportfs -ra            //重新扫描配置文件

（5）完整的启动过程（u-boot、内核、文件系统、用户程序），使用NFS文件系统

[root@localhost u-boot-1.1.4]# skyeye1.2.6

6）完整的启动过程（u-boot、内核、文件系统），使用/dev/mtdblock2中的文件系统

① 创建cramfs文件系统

② 复制ok2410.cramfs到tftp服务器根目录

③ 执行skyeye1.2.6，启动系统

[root@localhost u-boot-1.1.4]# skyeye1.2.6

 

 

 

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