嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。如有错误之处，谢请指正。
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一、移植环境
- 主 机：VMWare--Fedora 9
- 开发板：Mini2440--64MB Nand,Kernel:2.6.30.4
- 编译器：arm-linux-gcc-4.3.2.tgz
- u-boot：u-boot-2009.08.tar.bz2
二、移植步骤
上接：u-boot-2009.08在2440上的移植详解（三）
在这一篇中，我们首先让开发板对CS8900或者DM9000X网卡的支持，然后再分析实现u-boot怎样来引导Linux内核启动。因为测试u-boot引导内核我们要用到网络下载功能。
7）u-boot对CS8900或者DM9000X网卡的支持。
u-boot-2009.08版本已经对CS8900和DM9000X网卡有比较完善的代码支持(代码在drivers/net/目录下)，而且在S3C24XX系列中默认对CS8900网卡进行配置使用。只是在个别地方要根据开发板的具体网卡片选进行设置，就可以对S3C24XX系列中CS8900网卡的支持使用。代码如下：
| #gedit include/configs/my2440.h
|
| /*
* Hardware drivers
*/
#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1 /* we have a CS8900 on-board */
#define CS8900_BASE 0x19000300 //注意：对不同的开发板就是要修改这个片选地址参数，这个参数值就看开发板上网卡的片选引脚是接到ARM芯片存储控制器的哪个Bank上
#define CS8900_BUS16 1 /* the Linux driver does accesses as shorts */
|
现在修改对我们开发板上DM9000X网卡的支持。
首先，我们看看drivers/net/目录下有关DM9000的代码，发现dm9000x.h中对CONFIG_DRIVER_DM9000宏的依赖，dm9000x.c中对CONFIG_DM9000_BASE宏、DM9000_IO宏、DM9000_DATA等宏的依赖，所以我们修改代码如下：
| #gedit include/configs/my2440.h
|
| /* * Hardware drivers */ 屏蔽掉u-boot默认对CS8900网卡的支持
//#define CONFIG_DRIVER_CS8900 1 /* we have a CS8900 on-board */
//#define CS8900_BASE 0x19000300
//#define CS8900_BUS16 1 /* the Linux driver does accesses as shorts */ //添加u-boot对DM9000X网卡的支持 #define CONFIG_DRIVER_DM9000 1
#define CONFIG_NET_MULTI 1
#define CONFIG_DM9000_NO_SROM 1
#define CONFIG_DM9000_BASE 0x20000300 //网卡片选地址
#define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE
#define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4) //网卡数据地址 //#define CONFIG_DM9000_USE_16BIT 1 注意：
u-boot-2009.08 可以自动检测DM9000网卡的位数，根据开发板原理图可知网卡的数据位为16位，并且网卡位于CPU的BANK4上，所以只需在 board/samsung/my2440/lowlevel_init.S中设置 #define B4_BWSCON (DW16) 即可，不需要此处的 #define CONFIG_DM9000_USE_16BIT 1 //给u-boot加上ping命令，用来测试网络通不通 #define CONFIG_CMD_PING //恢复被注释掉的网卡MAC地址和修改你合适的开发板IP地址 #define CONFIG_ETHADDR 08:00:3e:26:0a:5b //开发板MAC地址
#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0
#define CONFIG_IPADDR 192.168.1.105 //开发板IP地址 #define CONFIG_SERVERIP 192.168.1.103 //Linux主机IP地址 |
添加板载DM9000网卡初始化代码，如下：
| #gedit board/samsung/my2440/my2440.c
|
| #include <net.h>
#include <netdev.h> #ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
int board_eth_init(bd_t *bis)
{
return dm9000_initialize(bis);
}
#endif |
修改MD9000网卡驱动代码，如下：
| #gedit drivers/net/dm9000x.c
|
| #if 0 //屏蔽掉dm9000_init函数中的这一部分，不然使用网卡的时候会报“could not establish link”的错误
i = 0;
while (!(phy_read(1) & 0x20)) { /* autonegation complete bit */
udelay(1000);
i++;
if (i == 10000) {
printf("could not establish link ");
return 0;
}
}
#endif
|
然后重新编译u-boot，下载到Nand中从Nand启动，查看启动信息和环境变量并使用ping命令测试网卡，操作如下：
可以看到，启动信息里面显示了Net：dm9000，printenv查看的环境变量也和
include/configs/my2440.h中设置的一致。但是现在有个问题就是ping不能通过。
经过一段时间在网上搜索，原来有很多人都碰到了这种情况。出现问题的地方可能是DM9000网卡驱动中关闭网卡的地方，如是就试着修改代码如下：
| #gedit drivers/net/dm9000x.c //屏蔽掉dm9000_halt函数中的内容
|
| /*
Stop the interface.
The interface is stopped when it is brought.
*/
static void dm9000_halt(struct eth_device *netdev)
{
//DM9000_DBG("%sn", __func__);
///* RESET devie */
//phy_write(0, 0x8000); /* PHY RESET */
//DM9000_iow(DM9000_GPR, 0x01); /* Power-Down PHY */
//DM9000_iow(DM9000_IMR, 0x80); /* Disable all interrupt */
//DM9000_iow(DM9000_RCR, 0x00); /* Disable RX */
}
|
结果，只是第一次ping不通，以后都是可以ping通的(据网友们说这是正常的)，如下图：
好了，现在只剩下一个问题了，就是使用tftp进行下载。关于tftp服务器在Linux中的安装和配置，这里我就不讲了，在网上搜一下很多的。然而，在tftp下载时又遇到了问题，总是出现传送不完整又重新传送的现象，不断的循环，如下图：
困惑好久的tftp问题现在终于搞定啦，心情真是爽啊！！首先分析上面图中的现象，在下载过程中断断续续就说明是可以下载的，只是由于某种原因使网络出现超时从而重新下载，那我想出现这种情况的可能性有两种：1、u-boot中对网络的延时设置；2、就是我的物理网络结构。首先针对第一种，我修改了net/net.c中对网络延时的设置，结果还是不行。接着就试试第二种情况，因为之前我的网络是通过路由器来管理的，主机和开发板也是通过路由器来连接的，所以现在我就改用一条交叉网线直接把主机和开发板连接起来，一试，果然可以啦，哈哈哈哈....。至此，网络部分的移植总算完成了。
8）实现u-boot引导Linux内核启动。
在前面几节中，我们讲了u-boot对Nor Flash和Nand Flash的启动支持，那现在我们就再来探讨一下u-boot怎样来引导Linux内核的启动。
①、
机器码的确定
通常，在u-boot和kernel中都会有一个机器码(即：MACH_TYPE)，只有这两个机器码一致时才能引导内核，否则就会出现如下mach的错误信息：
首先，确定u-boot中的MACH_TYPE。在u-boot的include/asm-arm/mach-types.h文件中针对不同的CPU定义了非常多的MACH_TYPE,可以找到下面这个定义：
| #define MACH_TYPE_SMDK2440 1008 //针对2440的MACH_TYPE码的值定义为1008
|
那么我们就修改u-boot的MACH_TYPE代码引用部分，确定u-boot的MACH_TYPE。如下：
| #gedit board/samsung/my2440/my2440.c //修改board_init函数
|
| /* arch number of SMDK2410-Board */
//gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;
改为：
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2440;
|
其次，确定kernel中的MACH_TYPE。在kernel的arch/arm/tools/mach-types文件中也针对不同的CPU定义了非常多的MACH_TYPE,也可以找到下面这个定义：
| smdk2440 MACH_SMDK2440 SMDK2440 1008
|
那么我们就修改kernel的MACH_TYPE代码引用部分，确定kernel的MACH_TYPE。如下：
| #gedit arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c //修改文件最后面
|
| //MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440")
改为：
MACHINE_START(SMDK2440, "SMDK2440")
|
| #gedit arch/arm/kernel/head.S //在ENTRY(stext)下添加如下代码(红色部分)
|
| ENTRY(stext)
mov r0, #0
mov r1, #0x3f0 //上面的MACH_TYPE值1008换成十六进制就是0x3f0
ldr r2, =0x30000100
msr cpsr_c, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
.......
|
分别重新编译u-boot和kernel。u-boot下载后，记得要saveenv；kernel用tftp下载到内存后使用go命令来测试引导内核，结果可以引导了，如下：
②、
准备能被u-boot直接引导的内核uImage
通常，kernel的启动需要u-boot提供一些参数信息，比如ramdisk在RAM中的地址。经过编译后的u-boot在根目录下的tools目录中，会有个叫做mkimage的工具，他可以给zImage添加一个header，也就是说使得通常我们编译的内核zImage添加一个数据头信息部分，我们把添加头后的image通常叫uImage，uImage是可以被u-boot直接引导的内核镜像。
mkimage工具的使用介绍如下：
| 使用: 中括号括起来的是可选的
mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
选项：
-A：set architecture to 'arch' //用于指定CPU类型，比如ARM
-O：set operating system to 'os' //用于指定操作系统，比如Linux
-T：set image type to 'type' //用于指定image类型，比如Kernel
-C：set compression type 'comp' //指定压缩类型
-a：set load address to 'addr' (hex) //指定image的载入地址
-e：set entry point to 'ep' (hex) //内核的入口地址，一般为image的载入地址+0x40（信息头的大小）
-n：set image name to 'name' //image在头结构中的命名
-d：use image data from 'datafile' //无头信息的image文件名
-x：set XIP (execute in place) //设置执行位置
|
先将u-boot下的tools中的mkimage复制到主机的/usr/local/bin目录下，这样就可以在主机的任何目录下使用该工具了。现在我们进入kernel生成目录(一般是arch/arm/boot目录)，然后执行如下命令，就会在该目录下生成一个uImage.img的镜像文件，把他复制到tftp目录下，这就是我们所说的uImage。
| mkimage -n 'linux-2.6.30.4' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage uImage.img
|
③、
Nand Flash的分区。我们查看内核在arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c中的分区情况如下：
| 起始地址 结束地址
uboot : 0x00000000 0x00030000
param : 0x00030000 0x00040000 //注意这个环境变量的地址范围要与上一节补充内容中配置的CONFIG_ENV_OFFSET一致
kernel: 0x00050000 0x00200000
root : 0x00250000 0x03dac000
|
④、
设置修改u-boot的启动参数，在u-boot命令行下输入：
| //设置启动参数，意思是将nand中0x50000-0x00200000(和kernel分区一致)的内容读到内存0x31000000中，然后用bootm命令来执行
set bootcmd 'nand read 0x31000000 0x50000 0x00200000;bootm 0x31000000'
saveenv //保存设置
|
⑤、
把uImage.img用tftp下载到内存中，然后再固化到Nand Flash中，操作和执行图如下：
| tftp 0x30000000 uImage.img //将uImage.img下载到内存0x30000000处
nand erase 0x50000 0x200000 //擦除nand的0x50000-0x200000的内容
nand write 0x30000000 0x50000 0x200000 //将内存0x30000000处的内容写入到nand的0x50000处
|
最后，我们重新启动开发板，可以看到，内核被u-boot成功引导起来了，如图：
