使用ELDK4.1构建交叉编译环境及AT91RM9200EK的引导攻略

 

前言

今年1月份到2月份在自己博客上发表了几篇关于AT91RM9200引导程序的文章，分别是

建立交叉编译工具链

TFTP和NFS服务的设置

U-Boot1.1.4在AT91RM9200上的移植
时间过的很快，工作也很忙，一晃就过了半年多。再回头看，已经发现很多都落伍了。新版本出了一波又一波。linux已经到了2.6.20。federo也已经到了FC7。如果不对本人以前的文章更新的话，势必会误导初学者。所以针对目前比较新的环境，重新写下整个过程。不过，由于实在挺忙的，所以比第一次写的要简洁许多，大家如果有不明白的地方，可以参考以前的文章。大多数内容都大同小异，只不过一些细节需要注意。由于比较匆忙，没有仔细核对。如果您在文中发现有不当之处敬请批评指正。

这次使用的环境及软件源码版本如下：

软件环境

宿主机：FC6 ，虚拟机vmware 6.0

Linux-2.6.19.2 +at91patch

U-Boot 1.2 , busybox1.2.2.1(或者busybox-1.6.1)

硬件环境

母板：AT91RM9200EK

CPU:AT91RM9200 ,180MHz(200MIPS)

存储器：32M SDRAM(MT48LC8M16A2)

64Mbits Flash(SST39VF6401B)

USB接口：USB-Host USB-Device

网络接口： 10/100M DM9161E

DBGU串行调试接口

JTAG接口

使用ELDK4.1 构建交叉编译环境

1. 下载ELDK4.1的iso文件。在www.denx.de网站上可以找到。其有两个版本，一个是使用uclibc库，另一个使用libc库。建议使用uclibc，因为用uclibc库编译出来的二进制可执行文件要小许多。
#mkdir /mnt/iso

#mount –o loop ./arm-2007-01-22-uclibc.iso /mnt/iso

2. 安装ELDK，普通用户即可执行，无需根用户，只要保证普通用户有执行权限和拥有权限。

#mkdir /ELDK

#./install –d /ELDK

等待安装结束。

3. 设置环境变量
#PATH=$PATH:/ELDK/usr/bin (注意：$PATH与冒号之间无空格)

本人使用的板子是以EK板为母板设计的。他和DK板有一点不同。无论是Linux内核还是U-Boot，都对DK板做了很好的支持，对EK板没有相应的配置及修改文件。所以，本人针对EK板做修改。至于用DK板的朋友，就不用那么麻烦了。

Linux-2.6.19.2的移植

1. 首先下载2.6.19.2的内核源代码，同时要下载针对AT91RM9200的patch包。然后执行

＃ tar zxvf linux-2.6.19.tar.gz

＃cp 2.6.19-at91.patch.gz linux-2.6.19

＃ cd linux-2.6.19

＃ zcat ./2.6.19-at91.patch.gz | patch -p1打补丁

2. 修改Makefile：

ARCH ?=arm

CROSS_COMPILE ?=/ELDK/usr/bin/arm-linux-修改Makefile,使交叉编译

3. 修改好之后进行编译。

# make mrproper

# make distclean

# make at91rm9200ek_defconfig

# make menuconfig

说明：这里大家会出现一个出现ics1523.c错误，原因是linux2.6.19.2里的EK默认配置将一个视频驱动编进去了，但是该驱动已经很老了。所以会出现错误。将device drivers->graphic support ->CONFIG_FB_S1D13XXX 去除，即能消除错误。

4. 修改其中Boot Options->Default Kernel Command String:

mem=32M console=ttyS0,115200 initrd=0x20410000,3145728 root=/dev/ram0 rw initrd=/linuxrc

最后#make 则在arch/arm/boot/下生成zImage内核映象文件。

U-Boot1.2在AT91RM9200EK板上的移植

1. 在Makefile中添加at91rm9200ek_config 编译项

2. 建立目录 board/at91rm9200ek

3. 将原目录at91rm9200dk里的文件拷到at91rm9200ek目录下

4. 参照前一篇文章“U-Boot1.1.4在AT91RM9200上的移植”，对文件进行修改

5. 针对at91rm9200ek，改at91rm9200ek.c里

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_AT91RM9200EK;
不过，光这样还不行，光这样，EK板的机器类型码还不能传输到内核参数里。因为go只是执行普通的应用程序，不考虑到传递参数给内核。需要修改U-boot的common/cmd_boot.c的do_go()函数：
        /*#if defined(CONFIG_I386)*/            <==注释掉
                DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;   (在使用gd之前)
        /*#endif*/                                        <==注释掉
        ....
        #if !defined(CONFIG_NIOS)
        /*******************add here*******************************/
        if(argc==2)
            rc = ((ulong (*)(int, char *[]))addr) (0, gd->bd->bi_arch_number);
        else
        /*********************add end *****************************/   
            rc = ((ulong (*)(int, char *[]))addr) (--argc, &argv[1]);

经过编译后一切OK，这样就大功告成了。完美的AT91RM9200EK启动程序就这样产生了，享受ARM带给你的乐趣吧。

使用Busybox制作Ramdisk根文件系统

这部分说难也不难，但是网上资料特别是中文资料奇少。因为很多人都是用现成的根文件系统，而不是自己做的。如果要自己做，会发现有很多问题没有考虑到。我也的确走了一些弯路。

Linux的根文件系统至少包含以下几个内容：

1． 基本的文件系统结构。包含一些必需的目录如：/dev,/proc,/bin,/etc,/lib,/usr,/tmp等

2． 基本程序运行所需的库函数，如glibc等

3． 必要的设备文件:如hd*,tty*等

4． 基本的配置文件：如rcS,inittab等

5． 基本的应用程序，如sh,ls,cp等

我们使用busybox来定制嵌入式的应用程序，从而可以运行ls,cp,mount 等shell命令，并且可以应用ftp,NFS等服务。之前选用busybox1.0.0，发现NFS不能使用，换成1.2.2.1之后，NFS可用。你可以从busybox官方网站下载busybox源代码包，解压缩，然后进行配置。

#tar xvfz busybox-1.2.2.1.tar.gz

#cd busybox-1.2.2.1

#make menuconfig

配置选项特别要注意几点：
1) Busybox Setting->General Configuration->show verbose applet usage messages
2) Build Options
[*] Build Busybox as a static binary (no shared libs)――这个选项是一定要选择的,这样才能把busybox编译成静态链接的可执行文件,运行时才独立于其他函数库.否则必需要其他库文件才能运行,在单一个linux内核不能使他正常工作.
3) Install Options
[*] Don’t use /usr――注意必须选上。否则make install 后busybox将安装在原系统的/usr下,这将覆盖掉系统原有的命令
4) Linux System Utilities 选中mount ,支持NFS
5) Shells -> choose your default shell(ash)――注意：在这里我也犯了一个错误：就是defaultshell为none。结果启动后找不到shell解释程序。
等

6) Init要选中，否则没有linuxre以及初始化函数。

配置完成后，退出保存。

编译安装busybox

#make

#make install

编译好之后，在busybox目录下生成子目录_install，里面的内容:

drwxr-xr-x 2 root root 4096 12月 24 15:28 bin

lrwxrwxrwx 1 root root 11 12月 24 15:28 linuxrc -> bin/busybox

drwxr-xr-x 2 root root 4096 12月 24 15:28 sbin

其中可执行文件busybox在bin目录下，其它的都是指向他的符号链接。

7）修改Makefile ,使之用交叉编译工具链来编译。

一些开发调试必需的applet：nfs,ls,more,hostname,ip ,ifconfig,tftp,tee,dmesg,insmod,lsmod,mknode,find,grep,awk,vi等等

制作根文件系统

我们新建一个目录/mylinux/rootf作为我们的根文件系统目录。以后我们将向该目录陆续添加一些嵌入式Linux系统必需的文件以及目录，从而形成一个完整的嵌入式Linux根文件系统。

首先，我们将busybox下

创建必要的目录，建立必要的设备文件名，我们必须需要的设备有console ,tty,tty0,tty1,tty2,tty3,null,zero,loop0,loop1,cdrom,fd0,fd1,ram,ram0,ram1等。

需要的配置文件有/etc/init.d/rcS ,fstab等.

添加共享链接库

具体操作如下：

＃cd /opt/croostool/gcc-3.4.1-glibc-2.3.3/arm-softfloat-linux-gnu / arm-softfloat-linux-gnu/lib

＃cp *-*.so /rootf/lib

# cp –d *.so.[*0-9] /rootfs/lib

写了制作映象文件的shell脚本,该脚本基于2.6内核：
#!/bin/sh

umount /mnt/loop

dd if=/dev/zero of=/mylinux/loop_tmp bs=1k count=3072>/dev/null

losetup /dev/loop0 /mylinux/loop_tmp

mke2fs -m 0 /dev/loop0 2>/dev/null

mount /dev/loop0 /mnt/loop -t ext2

cp -a /mylinux/rootf/* /mnt/loop/

umount /mnt/loop
生成的/mylinux/loop_tmp即为ramdisk映象文件。连同内核编译生成的zImage，拷贝到tftpboot/下，则arm板启动后自动下载这两个文件，并解压缩。最终成功在目标板上运行linux系统。