基于ARM9嵌入式Linux引导程序111.docx
《基于ARM9嵌入式Linux引导程序111.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ARM9嵌入式Linux引导程序111.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
基于ARM9嵌入式Linux引导程序111
《基于ARM9嵌入式Linux引导程序
研究与移植》
嵌入式综合实验报告
专业：
电子信息工程
班级：
电子071
姓名：
武超
学号：
079064209
指导教师：
马小陆
2010年7月4日
目录
1、实验意义……………………………………………………2
2、综合实验报告内容…………………………………………2
2.1交叉编译器的制作……………………………………2
2.2vivi引导程序的移植…………………………………5
3、总结…………………………………………………………22
1、实验意义
此次嵌入式课程设计，使我熟悉Linux的一些基本命令和开发环境；同时也理解了交叉编译器制作的三种方法和vivi引导程序的移植过程，学会怎样给Flash分区并学会通过串口烧写vivi、内核、根文件系统和应用程序，课程设计的过程很快乐，实验的过程也很磨炼人的耐性，同样也增加了我对Linux的兴趣！
2、综合实验报告内容
2.1、交叉编译器的制作。
交叉开发工具链的配置大体有三种方法，第一种是下载别人已做好的工具链，当然这是最省事的方法，第二种是到网上下载crosstool，第三种是最有趣的，也是最能体现自己能力的方式，自己一步一步制作交叉开发工具链交，这个过程富有挑战性。
我采用的是第二种方法。
编译过程必须在普通用户模式下运行，用root用户不行。
编译前需要下载一些软件，当然不下载也行，crosstool会自动帮你下载，但crosstool用wget下载，速度会很慢，有一些Linux还没有该下载命令，所以最好在windows环境下通过专门的下载软件下载所需要的软件，然后通过share件传到linux系统中。
根据后面脚本中说指定的的版本，下载软件及版本如下：
binutils-2.16.1.tar.bz2
glibc-linuxthreads-2.3.6.tar.bz2
glibc-2.3.2.tar.gz
gcc-3.3.6.tar.bz2
linux-libc-headers-2.6.12.0.tar.bz2
linux-2.4.21.tar.bz2
crosstool-0.43.tar.gz
以上软件放在Linux的/mnt/hgfs/share中。
仍以root身份登陆，在/下输入以下命令：
mkdirdownloads
mkdircrosstool
将下载的软件复制到/download中。
将crosstool-0.43.tar.gz复制到/crosstool中，
解压缩
tarzxvfcrosstool-0.43.tar.gz
从终端进入crosstool-0.43
1）demo-arm.sh:
#videmo-arm.sh:
修改以下两个路径为
TARBALLS_DIR=/download下载的软件包存放的地址
RESULT_TOP=/crosstool交叉编译环境安装在这里
2）arm.dat:
#viarm.dat
TARGET=arm-linux#修改交叉编译软件的前缀
3）gcc-4.1.0-glibc-2.3.6-tls.dat
#vigcc-3.4.5-glibc-2.3.6-tls.dat
BINUTILS_DIR=binutils-2.16.1
GCC_DIR=gcc-3.3.6
GLIBC_DIR=glibc-2.3.2
LINUX_SANITIZED_HEADER_DIR=linux-libc-headers-2.6.12.0
GLIBCTHREADS_FILENAME=glibc-linuxthreads-2.3.6
4）最后在用户模式下执行demo-arm.sh就可以了./demo-arm.sh数小时后出现如下图所示：
：
修改环境
2.2、vivi引导程序的移植。
博创2410板子上本身有vivi引导程序和2.4内核，将针对博创2410板子重新制作vivi引导程序，重新引导原有2.4内核。
vivi的移植方法步骤：
（1）对vivi进行移植修改；
（2）对vivi进行配置、编译；
（3）烧写vivi；
（4）测试vivi；
本文选择vivi-20030929版本。
它不仅提供对ARM-920T内核的支持，而且直接提供了对于S3C2410x的板级支持，这使移植工作量相对减少。
2.2.1对vivi进行移植修改
1．修改vivi/Makefile
1）修改交叉编译库和头文件路径
（1）修改编译器路径。
将：
CROSS_COMPILE=/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-
修改为：
CROSS_COMPILE=符合本机的路径
本机CROSS_COMPILE的路径为：
CROSS_COMPILE=/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-
（2）修改编译器库文件路径。
将：
ARM_GCC_LIBS=/usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3
修改为：
ARM_GCC_LIBS=符合本机的路径
本机ARM_GCC_LIBS的路径为：
ARM_GCC_LIBS=/usr/local/arm/2.95.3/lib/gcc-lib/arm-linux/2.95.3
2）Linux内核包含文件路径
将：
LINUX_INCLUDE_DIR=/usr/local/arm/2.95.3/include
修改Linux头文件所在路径:
LINUX_INCLUDE_DIR=符合本机的
本机LINUX_INCLUDE_DIR的路径为：
LINUX_INCLUDE_DIR=/usr/local/arm/2.95.3/include
2．修改vivi中与硬件相关的部分
与具体运行在哪一个处理器平台上相关的文件都存放在vivi/arch/目录下，本系统使用S3C2410x处理器，对应的目录为s3c2410。
其中head.s文件是vivi启动配置代码，加电复位运行的代码就是从这里开始的。
由于该文件中对处理器的配置均通过调用外部定义常数或宏来实现，所以针对不同的平台，只要是S3C2410x处理器，几乎不用修改，只要修改外部定义的初始值即可。
这部分初始值都在vivi/include/platform/smdk2410.h文件中定义，包括处理器时钟、存储器初始化、通用I/O口初始化以及vivi初始配置等。
3．支持NandFlash启动的修改（vivi/arch/s3c2410/smdk.c）
1）修改NandFlash分区
系统存储器使用64MB的NandFlash，因此vivi要从NandFlash启动。
NandFlash只适合用来存放数据，不能够直接在其上执行程序指令。
为了支持NandFlash的系统引导，S3C2410具备一个内部SRAM缓冲器，叫做Steppingstone。
当系统启动时，NandFlash存储器的前面4KB将被自动载入到Steppingstone中，然后系统自动执行这些载入的引导代码。
NandFlash的最开始部分是head.S，在head.S的尾部vivi将执行copy_myself代码段将自身拷贝到RAM中，然后跳转到RAM中的main（）函数，开始运行。
我们将系统的64MNandFlash进行了重新分区，其具体分区如表7-2所示：
表7-2NandFlash进行了重新分区表
名称（name）
起始地址（offset）
大小（size）
引导程序（vivi）
0x00000000
0x00020000（128k）
参数（param）
0x00020000
0x00010000（64k）
内核（kernel）
0x00030000
0x00200000（2M）
根文件系统（root）
0x00230000
0x00400000（4M）
应用程序（jffs2）
0x00630000
0x039d0000（57M+832k）
因此，从NandFlash中启动需要作修改:
#ifdefCONFIG_S3C2410_NAND_BOOT
mtd_partition_tdefault_mtd_partitions[]={
{
name:
"vivi",
offset:
0,
size:
0x00020000,//128k
flag:
0
},{
name:
"param",
offset:
0x00030000,
size:
0x00010000,//64k
flag:
0
},{
name:
"kernel",
offset:
0x00030000,
size:
0x00200000,//2M
flag:
0
},{
name:
"root",
offset:
0x00230000,
size:
0x00400000,//4M
flag:
MF_BONFS
},{
name:
"jffs2",
offset:
0x00630000,
size:
0x039D0000,
flag:
MF_JFFS2
}
};
#endif
2）修改默认参数
vivi_parameter_tdefault_vivi_parameters[]={
{"mach_type", MACH_TYPE, NULL},
{"media_type", MT_S3C2410, NULL},
{"boot_mem_base", 0x30000000, NULL},
{"baudrate", UART_BAUD_RATE, NULL},
{"xmodem_one_nak", 0, NULL},
{"xmodem_initial_timeout", 300000, NULL},
{"xmodem_timeout", 30000000, NULL},
{"ymodem_initial_timeout", 1500000, NULL},
{"boot_delay", 0x1000, NULL}
};
xmodem_timeout需要调整到30000000,不然你在使用下载时候很容易出现下载失败的信息，如：
“Retry0:
NAKonsector”;
"boot_delay"o为下载模式（DownLoading）下时间延时，在这段时间里，如果开发人员不输入任何vivi中的命令，则vivi将自动引导内核。
本系统修改为：
0x1000000。
3）修改启动命令
在intdefault_nb_params=ARRAY_SIZE（default_vivi_parameters）;下添加:
charlinux_cmd[]="noinitrdroot=/dev/mtdblock3init=/linuxrcconsole=ttyS0,115200rootfstype=cramfsdevfs=mountmem=64M"；
式中启动命令：
noinitrd：
不使用ramdisk；
root：
根文件系统所在的MTD（本系统为第四个分区）；
init：
内核运行入口命令文件；
console：
内核信息输出控制台；
ttySAC0：
表示串口，115200表示波特率，这是2.6内核的串口名，这是为了方便引导第八章制作的2.6内核，如果是引导2.4内核则用串口名称为：
ttyS0。
rootfstype：
挂载的根文件系统类型，根据自己的根文件系统来修改，本教材制作的根文件系统是cramfs；
devfs：
2.6内核采用内核使用devfs（DeviceFileSystem）；
mem：
Flash存储器大小；
4）修改后编译通过的vivismdk.c源代码：
#include"config.h"
#include"machine.h"
#include"vivi.h"
#include"priv_data.h"
#include"mtd/map.h"
#include"boot_kernel.h"
#include"command.h"
#include"time.h"
#ifdefCONFIG_S3C2410_NAND_BOOT
mtd_partition_tdefault_mtd_partitions[]={
{
name:
"vivi",
offset:
0,
size:
0x00020000,
flag:
0
},{
name:
"param",
offset:
0x00020000,
size:
0x00010000,
flag:
0
},{
name:
"kernel",
offset:
0x00030000,
size:
0x00200000,//2Msector
flag:
0
},{
name:
"root",
offset:
0x00230000,
size:
0x00400000,
flag:
MF_BONFS
},{
name:
"jffs2",
offset:
0x00630000,
size:
0x039D0000,
flag:
MF_BONFS
}
};
#endif
#ifdefCONFIG_S3C2410_AMD_BOOT
mtd_partition_tdefault_mtd_partitions[]={
{
name:
"vivi",
offset:
0,
size:
0x00020000,
flag:
0
},{
name:
"param",
offset:
0x00020000,
size:
0x00010000,
flag:
0
},{
name:
"kernel",
offset:
0x00030000,
size:
0x000C0000,
flag:
0
},{
name:
"root",
offset:
0x00100000,
size:
0x00140000,
flag:
MF_BONFS
}
};
#endif
intdefault_nb_part=ARRAY_SIZE（default_mtd_partitions）;
#ifdefCONFIG_S3C2410_NAND_BOOT
#defineMT_S3C2410MT_SMC_S3C2410
#endif
#ifdefCONFIG_S3C2410_AMD_BOOT
#defineMT_S3C2410MT_NOR_FLASH
#endif
vivi_parameter_tdefault_vivi_parameters[]={
{"mach_type",MACH_TYPE,NULL},
{"media_type",MT_S3C2410,NULL},
{"boot_mem_base",0x30000000,NULL},
{"baudrate",UART_BAUD_RATE,NULL},
{"xmodem_one_nak",0,NULL},
{"xmodem_initial_timeout",300000,NULL},
{"xmodem_timeout",30000000,NULL},
{"ymodem_initial_timeout",1500000,NULL},
{"boot_delay",0x1000000,NULL}
};
intdefault_nb_params=ARRAY_SIZE（default_vivi_parameters）;
charlinux_cmd[]="noinitrdroot=/dev/mtdblock3init=/linuxrcconsole=ttyS0,
115200rootfstype=cramfsdevfs=mountmem=64M";
voidset_vpp（structmap_info*map,intvpp）
{
}
voidset_gpios（void）
{
GPACON=vGPACON;
GPBCON=vGPBCON;
GPBUP=vGPBUP;
GPCCON=vGPCCON;
GPCUP=vGPCUP;
GPDCON=vGPDCON;
GPDUP=vGPDUP;
GPECON=vGPECON;
GPEUP=vGPEUP;
GPFCON=vGPFCON;
GPFUP=vGPFUP;
GPGCON=vGPGCON;
GPGUP=vGPGUP;
GPHCON=vGPHCON;
GPHUP=vGPHUP;
EXTINT0=vEXTINT0;
EXTINT1=vEXTINT1;
EXTINT2=vEXTINT2;
}
intboard_init（void）
{
init_time（）;
set_gpios（）;
return0;
}
externuser_command_tcpu_cmd;
intmisc（void）
{
add_command（&cpu_cmd）;
return0;
}
4、对vivi进行配置与编译
进入vivi目录执行“makeclean”，在编译之前将vivi里所有的“.o”和“.o.flag”文件删除。
输入“makemenuconfig”进入配置界面,，如图7-10所示，进行对vivi裁剪。
图7-10vivi配置界面
一些主要配置和说明如下：
SystemType（系统类型）--->
（S3C2410-based）ARMSystemtype（ARM系统类型）
（）SA1100–based
（）PXA250/210–based
（）S3C2400–based
（x）S3C2410–based
Implementations（启动位置）--->
（SMDK）Platform
（x）SMDK
（）MPORT3
（）MPORT1
[*]SupportNANDBoot（支持NAND启动）
[]SupportAMDBoot（支持AMD启动）
---LowLevelHardwareDebugging（底层调试-硬件级）
[]Enablesimplememorytest（简单的存储器测试）
GeneralSetup（通用设置）--->
[]DefineTEXTAddress（定义文本地址）
（0）vivibaseaddressvivi（起始地址）
[]supportresethandler（支持复位处理程序）
SerialPort（串口）--->
[*]SerialPort（UART）support（串口支持）
[*]Supportserialterminal（支持串口终端）
（EXTENDED）Userinterface（用户界面）
（）STANDARD（标准）
（x）EXTENDED（扩展）
---Ports（端口）
[*]SupportUART0（支持UART0）
[]SupportUART1（支持UART1）
[]SupportUART2（支持UART2）
[]SupportUART3（支持UART3）
---TransferProtocol传输协议
[*]SupportX–Modem（支持XModem传输）
[]SupportY–Modem（支持YModem传输）
[]SupportZ–Modem（支持ZModem传输）
其它选项可采用默认配置。
输入“make”对vivi进行编译，make没有错误，编译后在当前目录下会生成vivi的二进制代码文件vivi，如下图所示，这样就可将其烧写进开发板中，验证是否能将内核引导起来。
2.2.2、烧写vivi
开发板上已经存在vivi，可以用串口烧写；
1.串口下载vivi
1）建立超级终端
运行Windows2000系统下开始→程序→附件→通讯→超级终端（HyperTerminal），新建一个通信终端。
如果要求输入区号、电话号码等信息请随意输入，出现如下2.2.2—1图所示对话框时，为所建超级终端取名为arm，可以为其选一个图标。
单击“确定”按钮。
图2.2.2—1
在接下来的对话框中选择ARM开发平台实际连接的PC串口（如COM1），按确定后出现如下图2.2.2—2所示的属性对话框，设置通信的格式和协议。
这里波特率为115200，数据位8，无奇偶校验，停止位1，无数据流控制。
按确定完成设置。
图2.2.2—2
完成新建超级终端的设置以后，可以选择超级终端文件菜单中的另存为，把设置好的超级终端保存在桌面上，以备后用。
用串口线将PC机串口和平台UART0正确连接后，就可以在超级终端上看到实验平台程序输出的信息。
2）格式化flash
打开超级终端，先按住PC机键盘的BackSpace键，然后启动2410-S，进入vivi，按照以下命令格式化flash，重新分区，如下图2.2.2—3所示：
vivi>bonpart0128k192k2240k6336k:
m65536k回车
图2.2.2—3格式化flash
3）烧写vivi
这时已格式化flash，运行的是SDRAM中的vivi。
注意如果这时重启或断电会丢失所有数据，否则必须用Jtag重新烧写vivi。
vivi>loadflashvivix回车。
点击超级终端任务栏上“传送”下拉菜单中的“发送文件”，选择协议为Xmodem，选择镜像文件vivi，点击“发送”，如图2.2.2—4，10秒左右vivi就烧写到
升级会员 