正点原子 IMX6ULL 自学笔记（未完待续。。。）

一、Makefile

1、语法

目标…… : 依赖文件集合……
命令 1
命令 2
……
例子：
生成main可执行文件需要main.o input.o calcu.o，命令是gcc -o main main.o input.o calcu.o

 main: main.o input.o calcu.o
 gcc -o main main.o input.o calcu.o
 
 main.o: main.c
 gcc -c main.c
 input.o: input.c
 gcc -c input.c
 calcu.o: calcu.c
 gcc -c calcu.c
 
 clean:
 rm *.o
 rm main

2、变量

Makefile中的变量只能是字符串
例 ：将object赋值 main.o input.o calcu.o，变量引用的时候要加$()

 objects = main.o input.o calcu.o
 main: $(objects)
 gcc -o main $(objects)

3、几种赋值运算符

“=” ：不一定要用定义好的值也可以用后面的值，与c语言赋值很像
“:=” ：只使用定义的值后面的赋值不起作用
“?=”：如果没有赋值则赋值
“+=”：在后面附加

###4、当“%”出现在目标中的时候，目标中“%”所代表的值决定了依赖中的“%”值

（泛化了），使用方法如下：

%.o : %.c
命令

5、自动化变量（常用的三种：$ @、$ <和$ ^）

例

 objects = main.o input.o calcu.o
 main: $(objects)
 gcc -o main $(objects)
 
 %.o : %.c
	 gcc -c $<
 clean:
 rm *.o
 rm main

二、系统移植

1、何为uboot？

1、uboot是一个裸机程序，比较复杂。
2、uboot就是一个bootloader，作用就是用于启动Linux或其他系统。Uboot最主要的工作就是初始化DDR。因为Linux是运行在DDR里面的。一般Linux镜像zImage(uImage)+设备树(.dtb)存放在SD、EMMC、NAND、SPI FLASH等等外置存储区域。
这里就牵扯到一个问题，需要将Linux镜像从外置flash拷贝到DDR中，再去启动。
Uboot的主要目的就是为系统的启动做准备。
Uboot不仅仅能启动Linux，也可以启动其他系统，比如vxworks。
Linux不仅仅能通过uboot启动。
Uboot是个通用的bootloader，他支持多种架构。

2、Uboot获取

1、首先就是uboot官网。缺点就是支持少，比如某一款具体芯片驱动等不完善。
2、SOC厂商会从uboot官网下载某一个版本的uboot，然后在这个版本的uboot上加入相应的SOC以及驱动。这就是SOC厂商定制版的uboot。NXP官方的I.MX6ULL EVK板子
3、做开发板的厂商，开发板会参考SOC厂商的板子。开发板必然会和官方的板子不一样。因此开发板厂商又会去修改SOC厂商做好的uboot，以适应自己的板子。

3、uboot编译

首先在 Ubuntu 中安装 ncurses 库，否则编译会报错，安装命令如下：

sudo apt-get install libncurses5-dev

新建一个 shell 脚本文件，每次只需要执行 shell 脚本即可完成编译工作（这个脚本会清除之前的配置）。如下：

#!/bin/bash
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j12

第 1 行是 shell 脚本要求的，必须是“#!/bin/bash”或者“#!/bin/sh”。
第 2 行使用了 make 命令，用于清理工程，也就是每次在编译 uboot 之前都清理一下工程。
这里的 make 命令带有三个参数，第一个是 ARCH，也就是指定架构，这里肯定是 arm；第二个
参数 CROSS_COMPILE 用于指定编译器，只需要指明编译器前缀就行了，比如 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译器的前缀就是“arm-linux-gnueabihf-”；最后一个参数 distclean 就是清除工程。
第 3 行也使用了 make 命令，用于配置 uboot。同样有三个参数，不同的是，最后一个参数
是 mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig。前面说了 uboot 是 bootloader 的一种，可以用来引导
Linux，但是 uboot 除了引导 Linux 以外还可以引导其它的系统，而且 uboot 还支持其它的架构
和外设，比如 USB、网络、SD 卡等。这些都是可以配置的，需要什么功能就使能什么功能。所
以在编译 uboot 之前，一定要根据自己的需求配置 uboot。 mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig就是正点原子针对 I.MX6U-ALPHA 的 EMMC 核心板编写的配置文件，这个配置文件在 uboot源码的 configs 目录中。在 uboot 中，通“makexxx_defconfig”来配置 uboot，xxx_defconfig就是不同板子的配置文件，这些配置文件都在 uboot/configs 目录中。
第 4 行有 4 个参数，用于编译 uboot，通过第 3 行配置好 uboot 以后就可以直接“make”编
译 uboot 了。其中 V=1 用于设置编译过程的信息输出级别；-j 用于设置主机使用多少线程编译
uboot，最好设置成我们虚拟机所设置的核心数，如果在 VMware 里面给虚拟就分配了 4 个核，
那么使用-j4 是最合适的，这样 4 个核都会一起编译。
使用 chmod 命令给予 mx6ull_alientek_emmc.sh 文件可执行权限，然后就可以使用这个 shell
脚本文件来重新编译 uboot，命令如下：

./mx6ull_alientek_emmc.sh

在Makefile254行加入这两条可以不用运行脚本 make就可以编译

4、uboot烧写与启动

1、我们要将 imxdownload （开发板光盘->5、开发工具->2、
Ubuntu 下裸机烧写软件->imxdownload）拷贝到工程根目录下。
2、ls /dev/sd*`看看烧写到那个sd卡
3、chmod 777 imxdownload //给予 imxdownload 可执行权限，一次即可
4、./imxdownload u-boot.bin /dev/sdd //烧写到 SD 卡，不能烧写到/dev/sda 或 sda1 设备里面！

5、uboot命令的使用

1、基础命令

help：查看所有命令
？ （要查找命令）：查看某一个命令信息

printenv：查看当前板子的环境变量

setenv：设置环境变量，也可以自定义环境变量，也可以删除环境变量（设置为空值就可以删除）
setenv author hsd 创建一个author环境变量赋值为hsd

saveenv：保存环境变量

md[.b, .w, .l] address [# of objects] ：内存读写指令，要注意uboot中命令的数字都是16进制

比如你想查看以 0X80000000 开始的 20 个字节的内存值，显示格式为.b 的话，应该使用
如下所示命令：
md.b 80000000 14
而不是：
md.b 80000000 20

.b 格式显示，长度为 0x10，也就是 16 个字节；.w 格式显示，长度为 0x10，也就是 16*2=32
个字节；.l 格式显示，长度也是 0x10，也就是 16*4=64 个字节。

nm [.b, .w, .l] address  用于修改指定地址的内存值，输入q结束

mw [.b, .w, .l] address value [count]   用于使用一个指定的数据填充一段内存
例
mw.l 80000000 0A0A0A0A 10
将以 0X80000000 为起始地址的 0x10 个内存块(0x10 * 4=64 字节)填充为 0X0A0A0A0A

cp [.b, .w, .l] source target count   数据拷贝命令
cp.l 80000000 80000100 10	将 0x80000000 处的地址拷贝到 0X80000100 处，长度为 0x10 个
内存块(0x10 * 4=64 个字节)

cmp [.b, .w, .l] addr1 addr2 count
cmp.l 80000000 80000100 10	来比较 0x80000000 和 0X80000100 这
两个地址数据是否相等，比较长度为 0x10 个内存块(16 * 4=64 个字节)

2、网络相关的命令

ping主机之前一定要改下面这个配置

setenv ipaddr 192.168.1.50
setenv ethaddr b8:ae:1d:01:00:00
setenv gatewayip 192.168.1.1
setenv netmask 255.255.255.0
setenv serverip 192.168.1.253
saveenv

1、nfs命令

安装nfs

sudo apt-get install nfs-kernel-server rpcbind

等待安装完成，安装完成以后在用户根目录下创建一个名为“linux”的文件夹，以后所有
的东西都放到这个“linux”文件夹里面，在“linux”文件夹里面新建一个名为“nfs”的文件夹。

配置 nfs

sudo vi /etc/exports

打开/etc/exports 以后在后面添加如下所示内容：

/home/zuozhongkai/linux/nfs *(rw,sync,no_root_squash)

重启 NFS 服务，使用命令如下：

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

	nfs(Network File System)网络文件系统，通过 nfs 可以在计算机之间通过网络来分享资源，比如我们将 linux 镜像和设备树文件放到 Ubuntu 中，然后在 uboot 中使用 nfs 命令将 Ubuntu 中的 linux 镜像和设备树下载到开发板的 DRAM 中。

nfs [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]
例：
nfs 80800000 192.168.1.253:/home/zuozhongkai/linux/nfs/zImage
命令中的“ 80800000 ” 表 示 zImage 保 存 地 址 ，
“192.168.1.253:/home/zuozhongkai/linux/nfs/zImage”表示 zImage 在 192.168.1.253 这个主机中，路径为/home/zuozhongkai/linux/nfs/zImage。

2、tftp 命令

执行下面两条安装TFTP

sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa
sudo apt-get install xinetd

创建一个tftp根目录（要给权限），此目录文件可以下载到开发板（与nfs一样）

mkdir /home/zuozhongkai/linux/tftpboot
chmod 777 /home/zuozhongkai/linux/tftpboot

最后配置 tftp，安装完成以后新建文件/etc/xinetd.d/tftp，输入以下内容

 server tftp
 {
	 socket_type = dgram
	 protocol = udp
	 wait = yes
	 user = root
	 server = /usr/sbin/in.tftpd
	 server_args = -s /home/hsd/linux/tftpboot/
	 disable = no
	 per_source = 11
	 cps = 100 2
	 flags = IPv4
 }

启动tftp

sudo service tftpd-hpa start

打开/etc/default/tftpd-hpa 文件，将其修改为如下所示内容：

 # /etc/default/tftpd-hpa

 TFTP_USERNAME="tftp"
 TFTP_DIRECTORY="/home/hsd/linux/tftpboot"
 TFTP_ADDRESS=":69"
 TFTP_OPTIONS="-l -c -s"

重启tftp服务器

sudo service tftpd-hpa restart

指令格式

tftpboot [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]

loadAddress 是文件在 DRAM 中 的存 放 地 址 ，[[hostIPaddr:]bootfilename]是要从 Ubuntu 中下载的文件。但是和 nfs 命令的区别在于，只需要输入文件名即可。
例：

tftp 80800000 zImage

看到“TFTP error: ‘Permission denied’ (0)”这样的错误提示，提示没有权限，出现这个错误一般有两个原因：
①、在 Ubuntu 中创建 tftpboot 目录的时候没有给予 tftboot 相应的权限。
②、tftpboot 目录中要下载的文件没有给予相应的权限。
针对上述两个问题，使用命令“chmod 777 xxx”来给予权限，其中“xxx”就是要给予权限的文件或文件夹。

3、EMMC和SD卡

1、mmc read 命令

格式

mmc read addr blk# cnt

addr 是数据读取到 DRAM 中的地址，blk 是要读取的块起始地址(十六进制)，一个块是 512字节，这里的块和扇区是一个意思，在 MMC 设备中我们通常说扇区，cnt 是要读取的块数量(十六进制)。比如从 EMMC 的第 1536(0x600)个块开始，读取 16(0x10)个块的数据到 DRAM 的0X80800000 地址处，命令如下：

mmc dev 1 0 //切换到 MMC 分区 0
mmc read 80800000 600 10 //读取数据

2、mmc list 命令

mmc list 命令用于来查看当前开发板一共有几个 MMC 设备

mmc dev 0 //切换到 SD 卡，0 为 SD 卡，1 为

有时候 SD 卡或者 EMMC 会有多个分区，可以使用命令“mmc part”来查看其分区

mmc dev 1 //切换到 EMMC
mmc part //查看 EMMC 分区

如果要将 EMMC 的分区 2 设置为当前 MMC 设备，可以使用如下命令：

mmc dev 1 2

3、mmc write 命令

要将数据写到 MMC 设备里面，可以使用命令“mmc write”，格式如下：

mmc write addr blk# cnt

addr 是要写入 MMC 中的数据在 DRAM 中的起始地址，blk 是要写入 MMC 的块起始地址
(十六进制)，cnt 是要写入的块大小，一个块为 512 字节。

例：
如果要在 uboot 中更新 EMMC 对应的 uboot，可以使用如下所示命令：

mmc dev 1 0 //切换到 EMMC 分区 0
tftp 80800000 u-boot.imx //下载 u-boot.imx 到 DRAM
mmc write 80800000 2 32E //烧写 u-boot.imx 到 EMMC 中
mmc partconf 1 1 0 0 //分区配置，EMMC 需要这一步！

千万不要写 SD 卡或者 EMMC 的前两个块(扇区)，里面保存着分区表！

4、FAT 格式文件系统操作命令

对于I.MX6U来说，SD/EMMC分为三个分区：
第一个：存放uboot
第二个：存放Linux zImage，.dtb。FAT
第三个：系统的根文件系统，EXT4

1、fatinfo 命令

用于查询指定 MMC 设备分区的文件系统信息，格式如下：

fatinfo  [[:part]>]

interface 表示接口，比如 mmc，dev 是查询的设备号，part 是要查询的分区。比如我们要查
询 EMMC 分区 1 的文件系统信息，命令如下：

fatinfo mmc 1:1

2、fatls 命令

用于查询 FAT 格式设备的目录和文件信息，命令格式如下：

fatls  [[:part]>] [directory]

interface 是要查询的接口，比如 mmc，dev 是要查询的设备号，part 是要查询的分区，directory
是要查询的目录。比如查询 EMMC 分区 1 中的所有的目录和文件，输入命令：

fatls mmc 1:1

3、fstype 命令

用于查看 MMC 设备某个分区的文件系统格式，命令格式如下：

fstype  :

例

fstype mmc 1:0
fstype mmc 1:1
fstype mmc 1:2

从上图可以看出，分区 0 格式未知，因为分区 0 存放的 uboot，并且分区 0 没有格式化，所
以文件系统格式未知。分区 1 的格式为 fat，分区 1 用于存放 linux 镜像和设备树。分区 2 的格
式为 ext4，用于存放 Linux 的根文件系统(rootfs)。

4、fatload 命令（重要）

用于将指定的文件读取到 DRAM 中，命令格式如下：

fatload  [[:part]> [ [ [bytes [pos]]]]]

interface 为接口，比如 mmc，dev 是设备号，part 是分区，addr 是保存在 DRAM 中的起始地址，filename 是要读取的文件名字。bytes 表示读取多少字节的数据，如果 bytes 为 0 或者省略的话表示读取整个文件。pos 是要读的文件相对于文件首地址的偏移，如果为 0 或者省略的话表示从文件首地址开始读取。我们将 EMMC 分区 1 中的 zImage 文件读取到 DRAM 中的0X80800000 地址处，命令如下：

fatload mmc 1:1 80800000 zImage

5、BOOT操作指令

1、bootz 命令（启动zImage命令）

要启动 Linux，可从 EMMC 或者 NAND 也可通过 nfs 或者 tftp 将 Linux 镜像文件和设备树文件下载到 DRAM 中，然后使用 bootz 命令来启动，bootz 命令格式如下：

bootz [addr [initrd[:size]] [fdt]]

addr 是 Linux 镜像文件在 DRAM 中的位置。
initrd 是 initrd 文件在DRAM 中的地址，如果不使用 initrd 的话使用‘-’代替即可。
fdt 就是设备树文件在 DRAM 中的地址。

例（tftp启动）：

tftp 80800000 zImage
tftp 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb
bootz 80800000 - 83000000

例（emmc启动）：

fatload mmc 1:1 80800000 zImage
fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb
bootz 80800000 - 83000000

2、bootm 命令（启动uImage命令，其余与bootz一致）

3、boot 命令

boot 会读取环境变量 bootcmd 来启动 Linux 系统，这个环境变量保存着引导命令，其实就是启动的命令集合，具体的引导命令内容是可以修改的。命令如下：

setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage;tftp 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb;bootz 80800000 - 83000000'
saveenv
boot

倒计时结束以后就会启动 Linux 系统，其实就是执行的 bootcmd 中的启动命令。

6、其他指令

1、reset 命令

复位

2、go 命令

跳到指定的地址处执行应用

tftp 87800000 printf.bin
go 87800000

3、run 命令

用于运行环境变量中定义的命令，比如可以通过“run bootcmd”来运行 bootcmd 中的启动命令，但是 run 命令最大的作用在于运行我们自定义的环境变量。
例：
创建环境变量 mybootemmc、mybootnet 和 mybootnand，命令如下：

setenv mybootemmc 'fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb;bootz 80800000 - 83000000'
setenv mybootnand 'nand read 80800000 4000000 800000;nand read 83000000 6000000 100000;bootz 80800000 - 83000000'
setenv mybootnet 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb;bootz 80800000 - 83000000'
saveenv

通过下面方式运行

run mybootemmc

run mytoobnand

run mybootnet

6、U-Boot 移植

在工作中如果不是在芯片原厂一般都是对uboot进行二次开发，下面我将用NXP提供的u-boot进行移植
1、将NXP提供的uboot复制到我们的虚拟机文件夹对应的目录中
2、在uboot顶层目录编写Makefile

#!/bin/bash
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j16

3、./mx6ull_14x14_evk_emmc.sh 运行shell脚本进行编译
4、从其他裸机程序里拷贝一份imxdownload。然后将u盘插入ubantu
5、sudo fdisk -l //查看刚插入的u盘
6、烧录

chmod 777 imxdownload //给予 imxdownload 可执行权限
./imxdownload u-boot.bin /dev/sdd //烧写到 SD 卡中，不能烧写到/dev/sda 或 sda1 里面