Linux驅(qū)動開發(fā)_搭建嵌入式開發(fā)環(huán)境

這篇介紹linux驅(qū)動開發(fā)相關(guān)環(huán)境搭建、驅(qū)動框架介紹、驅(qū)動調(diào)用流程，虛擬機環(huán)境配置、開發(fā)板內(nèi)核編譯、uboot編譯燒寫、配置NFS服務(wù)器、掛載根文件系統(tǒng)等等。

任務(wù)1: 框架復(fù)習(xí)

應(yīng)用編程和底層編程==系統(tǒng)編程和驅(qū)動編程。---Linux框架

Cortex-M3: 底層編程。 FATFS---->M4或者其他系列單片機。

f_write(“1234”); --------函數(shù)調(diào)用-----(SD寫扇區(qū))

跑Linux操作系統(tǒng): 很耗資源(RAM)。(M3/M4) UCGUI或者STemwin

一般CPU內(nèi)置的ROM和RAM很小。 M級別。

SRAM (靜態(tài)內(nèi)存)內(nèi)存條: 1MB -----空間比較小(成本比較高)、電路簡單

DRAM (動態(tài)內(nèi)存)內(nèi)存條: 1GB -----

64KB和512KB

從CPU上電開始到Linux操作系統(tǒng)正常的運行經(jīng)歷的步驟:

1. ?由CPU內(nèi)嵌的程序?qū)D卡上指定位置的uboot代碼讀取到CPU內(nèi)置的RAM里運行。

2. ?當UBOOT代碼正常運行之后，再初始化DDR內(nèi)存條，再將SD卡指定位置的內(nèi)核映像讀取到DDR內(nèi)存條運行。

3. ?當內(nèi)核正常啟動之后，就會掛載根文件系統(tǒng)，當根文件系統(tǒng)掛載成功之后，就可以正常的編程了。

任務(wù)2: 搭建開發(fā)環(huán)境

第一個步驟： 清除前面的學(xué)習(xí)記錄。 #rm /work -rf

準備工作: 在根目錄下重新創(chuàng)建一個/work/tiny4412文件夾。

1.1 ?安裝交叉編譯器

編譯器的位置: \友善之臂_Tiny4412\光盤資料\Linux\ arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp-20120301.tgz

1. ?在/work/創(chuàng)建一個arm-linux-gcc的文件夾。

2. ?將arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp-20120301.tgz拷貝過去解壓

3. ?解壓: [root@wbyq arm-linux-gcc]# tar xvf arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp-20120301.tgz

4. ?獲取編譯器的絕對路徑:

[root@wbyq bin]# pwd

/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin

5. ?加入環(huán)境變量 PATH

[root@wbyq bin]# gedit /etc/profile

6. 生效環(huán)境變量: [root@wbyq bin]# source /etc/profile

1. ?為什么將環(huán)境變量代碼加到/etc/profile文件中？ root用戶登錄之后，會自動執(zhí)行/etc/profile文件中的代碼。

2. ?source命令功能: 讓操作系統(tǒng)立即解析指定的文件。 用法: source <文件名稱>

3. ?PATH是什么? 系統(tǒng)的環(huán)境變量(系統(tǒng)的全局變量)，功能是保存整個系統(tǒng)的可執(zhí)行文件路徑。

比如在命令行上面寫一個命令: abc 按下回車。

如果想要知道當前的PATH有哪些值？ 在命令行上輸出: echo $PATH

4. ?export關(guān)鍵字: 導(dǎo)出---聲明全局變量。

想要讓arm-linux-gcc在任何終端使用: 注銷用戶，再重新登錄。

1.2 編譯UBOOT

源碼位置: \Linux驅(qū)動課程相關(guān)資料\Tiny4412_UBOOT\uboot_tiny4412-sdk1506.tar

1. ?在/work/tiny4412創(chuàng)建一個uboot文件夾。

2. ?將壓縮包拷貝過去，拷貝可以通過虛擬機的共享路徑。

[root@wbyq uboot]# mv /mnt/hgfs/linux-share-dir/uboot_tiny4412-sdk1506.tar ./

3. ?解壓:

[root@wbyq uboot]# tar xvf uboot_tiny4412-sdk1506.tar

4. ?配置uboot進行編譯

[root@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]# make distclean //清除所有的配置文件

[root@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]# make clean //清除緩存和鏈接文件

[root@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]# make tiny4412_config //根據(jù)開發(fā)板配置uboot

[root@wbyq uboot_tiny4412-sdk1506]# make //編譯uboot

編譯成功的在目錄下會生成一個uboot.bin文件。

5. ?燒寫UBOOT

路徑: [root@wbyq tiny4412]# pwd

/work/tiny4412/uboot/uboot_tiny4412-sdk1506/sd_fuse/tiny4412

[root@wbyq tiny4412]# ./sd_fusing.sh /dev/sdb 說明: /dev/sdb是SD卡的設(shè)備節(jié)點。

將uboot燒寫到SD卡上之后，開發(fā)板選擇從SD卡啟動，以下是串口軟件提示的信息：

U-Boot 2010.12 (Nov 26 2018 - 15:35:21) for TINY4412

CPU: S5PC220 [Samsung SOC on SMP Platform Base on ARM CortexA9]

APLL = 1400MHz, MPLL = 800MHz

Board: TINY4412

DRAM: 1023 MiB

vdd_arm: 1.2

vdd_int: 1.0

vdd_mif: 1.1

BL1 version: N/A (TrustZone Enabled BSP)

Checking Boot Mode ... SDMMC

REVISION: 1.1

MMC Device 0: 7386 MB

MMC Device 1: 7456 MB

MMC Device 2: N/A

*** Warning - using default environment

Net: No ethernet found.

Hit any key to stop autoboot: 0

reading kernel..device 0 Start 1057, Count 12288

MMC read: dev # 0, block # 1057, count 12288 ... 12288 blocks read: OK

completed

reading RFS..device 0 Count 13345, Start 8192

MMC read: dev # 0, block # 13345, count 8192 ... 8192 blocks read: OK

completed

Wrong Image Format for bootm command

ERROR: can't get kernel image!

得到信息: 內(nèi)核映像要放在SD卡的第1057個塊。

1.3 編譯內(nèi)核

源碼位置: \光盤資料\Linux\ linux-3.5-20170221.tgz

1. ?在/work/tiny4412/創(chuàng)建一個Linux文件夾

2. ?將源碼包拷貝過去解壓: tar xvf linux-3.5-20170221.tgz

3. ?配置內(nèi)核: [root@wbyq linux-3.5]# cp tiny4412_linux_defconfig .config

4. ?配置源碼: [root@wbyq linux-3.5]# make menuconfig

System Type --->

[ ] Support TrustZone-enabled Trusted Execution Environment （按下空格去掉*號）

再保存退出。

5. ?編譯內(nèi)核: [root@wbyq linux-3.5]# make

6. ?編譯成功之后，內(nèi)核映像放在: arch/arm/boot/zImage

7. ?燒寫內(nèi)核到SD卡: [root@wbyq boot]# dd if=zImage of=/dev/sdb seek=1057

最好在燒寫完畢之后再執(zhí)行一個sync命令。

1.4 制作根文件系統(tǒng)

1. 在/work目錄下創(chuàng)建一個busybox目錄。

2. 將busybox-1.23.2.tar.bz2拷貝到該目錄下解壓。[root@wbyq busybox]# tar xvf busybox-1.23.2.tar.bz2

3. 配置源碼: [root@wbyq busybox-1.23.2]# make menuconfig

(1) 設(shè)置編譯器

Busybox Settings --->

Build Options --->

() Cross Compiler prefix (NEW) 修改之后--- (arm-linux-) Cross Compiler prefix

(2) 設(shè)置編譯之后文件安裝的路徑

Busybox Settings --->

Installation Options ("make install" behavior) --->

(./install) BusyBox installation prefix 修改之后 (/work/rootfs) BusyBox installation prefix

修改之后保存退出。

4. 編譯源碼并將文件拷貝到指定的目錄下

[root@wbyq busybox-1.23.2]# make && make install

成功之后再/work目錄下會生成/rootfs目錄。

1.5 完善根文件系統(tǒng)

在work/rootfs目錄下操作。

1. 完善目錄

[root@wbyq rootfs]# mkdir etc home lib mnt tmp var sys dev proc code work

etc: 存放linux操作系統(tǒng)的配置文件。

lib: 存放linux操作系統(tǒng)的共享庫。

dev: 存放linux操作系統(tǒng)的設(shè)備節(jié)點。

proc: 存放linux操作系統(tǒng)的調(diào)試接口。

2. 完善etc下的配置文件

(1) 將/etc下的fstab文件拷貝到/work/rootfs/etc目錄下

[root@wbyq rootfs]# cp /etc/fstab etc/

(2) 將/etc下的密碼文件和分組文件拷貝到/work/rootfs/etc目錄下

[root@wbyq rootfs]# cp /etc/group etc/

[root@wbyq rootfs]# cp /etc/passwd etc/

拷貝之后，將passwd文件里的/bin/bash全部改成/bin/sh

(3) 拷貝初始化配置文件

將inittab profile rcS 3個文件拷貝到/work/rootfs/etc目錄下。

[root@wbyq etc]# mkdir init.d 再在etc目錄下創(chuàng)建一個目錄。

[root@wbyq etc]# mv rcS init.d/ 將rcS文件移動到該目錄下。

3. 拷貝需要使用的動態(tài)庫

(1) 拷貝必要的動態(tài)庫

[root@wbyq lib]# pwd

/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/lib

[root@wbyq lib]# cp *.so* /work/rootfs/lib/ -fd //將交叉編譯器的共享庫拷貝到根文件系統(tǒng)lib目錄下

(2) 拷貝擴展的動態(tài)庫

[root@wbyq lib]# pwd

/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/arm-none-linux-gnueabi/sys-root/usr/lib

[root@wbyq lib]# cp *.so* /work/rootfs/lib/ -fd

1.6 掛載根文件系統(tǒng)

1. 掛載根文件系統(tǒng)的方式介紹: (1) NFS網(wǎng)絡(luò)掛載 (2) 本地掛載

2. NFS如何掛載？ NFS是網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。分為NFS服務(wù)器、NFS客戶端。

3. 設(shè)置PC機(紅帽子系統(tǒng))，開啟NFS服務(wù)器。

在紅帽子系統(tǒng)根目錄下創(chuàng)建一個腳本文件xxx.sh

(創(chuàng)建腳本文件: touch xxx.sh)，寫入以下代碼: (腳本必須修改權(quán)限 chmod 777 xx.sh )

#!/bin/sh

service nfs restart

service iptables stop

ifconfig eth0 192.168.10.11

4. 永久性關(guān)閉防火墻

[root@wbyq /]# setup

5. 設(shè)置NFS服務(wù)器需要共享出去的目錄

[root@wbyq /]# gedit /etc/exports //打開配置文件，填寫將要共享的目錄

6. 測試共享目錄是否生效

[root@wbyq /]# exportfs -r

[root@wbyq /]# exportfs -v

/work/rootfs (rw,wdelay,no_root_squash,no_subtree_check)

7. 設(shè)置系統(tǒng)的IP地址

8. ?設(shè)置虛擬機的網(wǎng)絡(luò)橋接方式

額外的說明: <查看電腦上網(wǎng)卡的名稱>

9. ?重啟NFS服務(wù)器

運行剛才寫的腳本。

[root@wbyq /]# ./NfsServerStartConfig.sh

關(guān)閉 NFS 守護進程： [確定]

關(guān)閉 NFS mountd： [確定]

關(guān)閉 NFS quotas： [確定]

關(guān)閉 NFS 服務(wù)： [確定]

啟動 NFS 服務(wù)： [確定]

關(guān)掉 NFS 配額： [確定]

啟動 NFS mountd： [確定]

正在啟動 RPC idmapd： [確定]

正在啟動 RPC idmapd： [確定]

啟動 NFS 守護進程： [確定]

10. ?將開發(fā)板和電腦使用網(wǎng)線連接。

11. ?重啟開發(fā)板，進入到uboot命令行(321的倒計時之前按下回車鍵)。

12. ?軟件的基本配置

13. ?打印開發(fā)板默認的環(huán)境變量

TINY4412 # printenv

baudrate=115200

bootargs=noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=192.168.10.106:/root/work/root_nfs ip=192.168.10.123:192.168.10.106:192.168.10.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0 lcd=S702

bootcmd=movi read kernel 0 40008000;movi read rootfs 0 41000000 400000;bootm 40008000 41000000

bootdelay=3

ethaddr=00:40:5c:26:0a:5b

gatewayip=192.168.0.1

ipaddr=192.168.0.20

netmask=255.255.255.0

serverip=192.168.0.10

Environment size: 438/16380 bytes

設(shè)置環(huán)境變量:

TINY4412 # setenv bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.10.11:/work/rootfs ip=192.168.10.123:192.168.10.11:192.168.10.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0 lcd=S702

TINY4412 # saveenv //再保存環(huán)境變量

Saving Environment to SMDK bootable device...

Done

TINY4412 # reset //重啟開發(fā)板

掛載成功的效果:

Linux 嵌入式

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