怎样移植u-boot和linux到s3c2440开发板

怎样移植u-boot和linux到s3c2440开发板,第1张

uboot最主要的功能就是能够引导内核启动。本文就介绍如何实现该功能,并组成一个最简单的系统,这不仅要移植uboot,还要移植linux内核及创建一个根文件系统。

首先我们对nandflash进行分区,规划好每个文件存放在nandflash的位置。下面是nandflash的分区:

第0分区:0x000000000000-0x000000080000为uboot区

第1分区:0x000000080000-0x000000100000为参数区

第2分区:0x000000200000-0x000000600000为linux内核区

第3分区:0x000000800000-0x000001000000为根文件系统区

规划好分区后,我们就可以依次完成uboot的移植,linux内核的移植,及创建一个根文件系统。我们选择cramfs作为根文件系统。

一、uboot移植

1.修改机器码,要保证uboot与linux内核的机器码一致,这样才能启动内核。

修改board/samsung/zhaocj2440/zhaocj2440.c文件中的第116行内容,把SMDK2410改为SMDK2440,即:

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2440

因为我们的uboot移植是以uboot自带的SMDK2440开发板为模板的,所以我们还是按照SMDK2440的机器码来移

植,MACH_TYPE_SMDK2440的具体数值在arch/arm/include/asm/mach-types.h文件的第1013行已有定

义:

#define MACH_TYPE_SMDK2440 1008

2.添加bootcmd和bootargs参数。其中bootcmd是为了引导内核,而bootargs是为了在加载根文件系统时,给根文件系统传递必要的参数。

可以有两种方法来设置这两个参数:

第一种方法是在uboot的提示符下直接设置bootcmd和bootargs这两个参数:

ZHAOCJ2440 # setenv bootcmd ' nand read 31000000 200000 400000bootm 31000000 '

ZHAOCJ2440 # setenv bootargs ' root=/dev/mtdblock3 ro noinitrd

init=/linuxrc console=ttySAC , 115200 rootfstype=cramfs mem=64M'

ZHAOCJ2440 # saveenv

在这里bootcmd的含义是从nandflash中读取kernel,然后利用命令bootm启动。bootargs的含义是在

nandflash中的第3个分区内存放着根文件系统,它的格式是cramfs。最后还要应用saveenv命令来保存这两个变量。这时,如果你在提示符

下敲入printenv命令,则会看到uboot的环境参数多了两项,如:

bootargs=root=/dev/mtdblock3 ro noinitrd init=/linuxrc console=ttySAC,115200 rootfstype=cramfs mem=64M

bootcmd=nand read 31000000 200000 400000 bootm 31000000

第二种方法是在include/configs/zhaocj2440.h内定义CONFIG_BOOTARGS和CONFIG_BOOTCOMMAND这两个宏定义:

#define CONFIG_BOOTARGS " root=/dev/mtdblock3 ro noinitrd init=/linuxrc console=ttySAC , 115200 rootfstype=cramfs mem=64M"

#define CONFIG_BOOTCOMMAND " nand read 31000000 200000 400000 bootm 31000000"

3.把移植好的uboot烧写到nandflash中的0x00000000至0x000000080000内。

二、linux内核移植

这里我们实现的是最简单的移植,即能够启动即可。

1.在下列网址下载linux内核,linux-3.4.6.tar.bz2

www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/

解压到当前目录:

tar -xvjf linux-3.4.6.tar.bz2

2.修改主目录下的Makefile文件,第195行和第196行改写为:

ARCH?=arm

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-

3.添加机器码,使uboot与linux机器码一致,并改变内核时钟

在arch/arm/tools/mach-types文件的第207行添加下列代码:

smdk2440 MACH_SMDK2440 SMDK2440 1008

在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-smdk2440.c文件内

第165行中的16934400改为12000000,即

s3c24xx_init_clocks(12000000)

第178行中的S3C2440改为SMDK2440,即

MACHINE_START(SMDK2440,"SMDK2440")

4.修改内核中的分区,使其与我们事先定义的分区一致

在arch/arm/mach-s3c24xx/common-smdk.c文件内

第111行中的smdk_default_nand_part结构体改为:

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[ ] = {

[0]= {

.name = "UBoot",

.size = SZ_512K,

.offset = 0,

},

[1]= {

.name = "Para",

.offset= SZ_512K,

.size = SZ_512K,

},

[2]= {

.name = "Kernel",

.offset= SZ_2M,

.size = SZ_4M,

},

[3]= {

.name = "rootfs",

.offset = SZ_8M,

.size = SZ_8M,

}

}

5.改变内核的ECC类型

在drivers/mtd/nand/s3c2410.c文件内

第846行中的NAND_ECC_SOFT改为NAND_ECC_NONE,即:

chip->ecc.mode = NAND_ECC_NONE

此处如果不改,虽然能够启动linux内核,但无法加载根文件系统。

6.编译内核

退回到linux-3.4.6的根目录下,复制配置文件:

cp arch/arm/configs/s3c2410_defconfig .config

使用menuconfig来配置内核:

make menuconfig

在KernelFeatures下选上两项内容,即

Kernel Features --->

[*]Use the ARM EABI to compile the kernel

[*]Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTAL)

如果不选择这两项,则在内核启动完,挂载根文件系统时会出现kernel panic:attempted to kill init的错误。

menuconfig的其他内容可以不需要改变,选择默认即可。

最后执行下面两个命令:

make clean

make zImage

等待一段时间后,在arch/arm/boot/目录下会生成zImage文件。

7.制作内核镜像

在上一步虽然我们已经生成了zImage文件,但它还不能被uboot正确引导,我们还需要给zImage文件加上64个字节的数据头,这部分内容

包括CPU架构(A)、 *** 作系统(O)、镜像类型(T)、压缩类型(C)、镜像名称(n)、镜像加载地址(a)、镜像入口(e)、源文件(d)。只有加上

这些内容uboot才能正确引导内核。

mkimage工具就是uboot用来制作完成上述内容的工具。编译过uboot后,会在tools目录下生成mkimage。为了更方便地应用该工具,我们需要完成下列 *** 作,进入tools目录,以根用户的身份执行下列命令:

cp mkimage /usr/bin

chmod 777 /usr/bin/mkimage

进入linux-3.4.6目录下的arch/arm/boot/目录,执行下列命令:

mkimage -n 'linux' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x31000000 -e 0x31000040 -d zImage uImage.img

uImage.img为最终我们需要烧写到nandflash中的文件。在这里,我们是把镜像加载到内存0x31000000地址内的。

8.最后,我们把uImage.img文件烧写到nandflash中的0x200000至0x600000中。

移植步骤:

1.修改根目录的Makefile中的ARCH=arm,CROSS-COMPILE=arm-linux-

2.在arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中,将163行的s3c24xx_init_clocks(16934400)改为s3c24xx_init_clocks(12000000)。

3.修改arch/arm/tools/mach-types中379行的362改为168,因为uboot中定义的机器码是168.

4.修改arch/arm/boot/中的Makefile文件,在58行添加@cp -f arch/arm/boot/zImage zImage.bin,实现把生成的zImage文件复制到内核源码根目录下。

5.在根目录的Makefile的1164行添加rm -f zImage.bin,使得在执行make distclean在清除产生的文件的同时,把内核根目录下的zImage也清除。

6.修改arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c中111行的static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[]的nandflash分区为:

[0] = {

.name = "Andy_uboot",

.offset = 0x00000000,

.size = 0x00040000,

},

[1] = {

.name = "Andy_kernel",

.offset = 0x00200000,

.size = 0x00200000,

},

[2] = {

.name = "Andy_yaffs2",

.offset = 0x00400000,

.size = 0x0FB80000,

}

7.修改drivers/mtd/nand/s3c2410.c中的839行为chip->ecc.mode=NAND_ECC_NONE

8.修改arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中100行为.ulcon = 0x03。

9.在drivers/serial/samsung.c的51行添加

#include

#include

在433行添加:

if (port->line == 2) {

s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH(6), S3C2410_GPH6_TXD2)

s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPH(6), 1)

s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH(7), S3C2410_GPH7_RXD2)

s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPH(7), 1)

}

10.用git工具下载最新的yaffs2源代码。

具体为在终端输入git clonegit://www.aleph1.co.uk/yaffs2下载最新的yaffs2,下

载完成给内核打补丁,进入yaffs目录,执行

./patch-kernel.sh c m opt/Andy/linux-2.6.38(以自己的内核目录为准),其中的c代表复制,m代表复合类型。

11.用make menuconfig配置linux内核。

12.执行make zImage,将生成的zImage.bin下载到TQ2440。

13.制作文件系统。

解压busybox-1.18.4.tar.bz2,修改busybox-1.18.4中的Makefile,在164行和190行分别修改为CROSS-COMPILE=arm-linux-和ARCH=arm。执行make,然后在执行make install。将生成_install复制到根目录,添加文件系统文件,用天嵌提供的mkyaffs2image生成root.bin的可执行文件,下载到开发板。

14.启动开发板,打印信息如下:

Start Linux ...

Copy linux kernel from 0x00200000 to 0x30008000, size = 0x00200000 ... Copy Kernel to SDRAM done,NOW, Booting Linux......

Uncompressing Linux... done, booting the kernel.

Linux version 2.6.38-Andy (root@Andy) (gcc version 4.3.3 (Sourcery G++ Lite 2009q1-176) ) #15 Fri Apr 8 20:21:42 CST 2011

CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=c0007177

CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache

Machine: Andy's TQ2440 development board!

ATAG_INITRD is deprecatedplease update your bootloader.

Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback

CPU S3C2440A (id 0x32440001)

S3C24XX Clocks, Copyright 2004 Simtec Electronics

S3C244X: core 400.000 MHz, memory 100.000 MHz, peripheral 50.000 MHz

CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on

Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256

Kernel command line: noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0

PID hash table entries: 256 (order: -2, 1024 bytes)

Dentry cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)

Inode-cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)

Memory: 64MB = 64MB total

Memory: 60896k/60896k available, 4640k reserved, 0K highmem

Virtual kernel memory layout:

vector : 0xffff0000 - 0xffff1000 ( 4 kB)

fixmap : 0xfff00000 - 0xfffe0000 ( 896 kB)

DMA : 0xffc00000 - 0xffe00000 ( 2 MB)

vmalloc : 0xc4800000 - 0xf6000000 ( 792 MB)

lowmem : 0xc0000000 - 0xc4000000 ( 64 MB)

modules : 0xbf000000 - 0xc0000000 ( 16 MB)

.init : 0xc0008000 - 0xc0025000 ( 116 kB)

.text : 0xc0025000 - 0xc0399000 (3536 kB)

.data : 0xc039a000 - 0xc03bac40 ( 132 kB)

SLUB: Genslabs=13, HWalign=32, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1

NR_IRQS:85

irq: clearing pending ext status 00080000

irq: clearing subpending status 00000003

irq: clearing subpending status 00000002

Console: colour dummy device 80x30

console [ttySAC0] enabled

Calibrating delay loop... 199.47 BogoMIPS (lpj=498688)

pid_max: default: 32768 minimum: 301

Mount-cache hash table entries: 512

CPU: Testing write buffer coherency: ok

gpiochip_add: gpios 288..303 (GPIOK) failed to register

gpiochip_add: gpios 320..334 (GPIOL) failed to register

gpiochip_add: gpios 352..353 (GPIOM) failed to register

NET: Registered protocol family 16

S3C2440: Initialising architecture

S3C2440: IRQ Support

S3C24XX DMA Driver, Copyright 2003-2006 Simtec Electronics

DMA channel 0 at c4808000, irq 33

DMA channel 1 at c4808040, irq 34

DMA channel 2 at c4808080, irq 35

DMA channel 3 at c48080c0, irq 36

S3C244X: Clock Support, DVS off

bio: create slab at 0

SCSI subsystem initialized

usbcore: registered new interface driver usbfs

usbcore: registered new interface driver hub

usbcore: registered new device driver usb

s3c-i2c s3c2440-i2c: slave address 0x10

s3c-i2c s3c2440-i2c: bus frequency set to 97 KHz

s3c-i2c s3c2440-i2c: i2c-0: S3C I2C adapter

Advanced Linux Sound Architecture Driver Version 1.0.23.

cfg80211: Calling CRDA to update world regulatory domain

NET: Registered protocol family 2

IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)

TCP established hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes)

TCP bind hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)

TCP: Hash tables configured (established 2048 bind 2048)

TCP reno registered

UDP hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)

UDP-Lite hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)

NET: Registered protocol family 1

RPC: Registered udp transport module.

RPC: Registered tcp transport module.

RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module.

msgmni has been set to 118

io scheduler noop registered (default)

s3c2440-uart.0: ttySAC0 at MMIO 0x50000000 (irq = 70) is a S3C2440

s3c2440-uart.1: ttySAC1 at MMIO 0x50004000 (irq = 73) is a S3C2440

s3c2440-uart.2: ttySAC2 at MMIO 0x50008000 (irq = 76) is a S3C2440

loop: module loaded

S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics

s3c24xx-nand s3c2440-nand: Tacls=2, 20ns Twrph0=6 60ns, Twrph1=2 20ns

s3c24xx-nand s3c2440-nand: NAND ECC disabled

NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0xda (Samsung NAND 256MiB 3,3V 8-bit)

NAND_ECC_NONE selected by board driver. This is not recommended !!

Scanning device for bad blocks

Bad eraseblock 62 at 0x0000007c0000

Bad eraseblock 1435 at 0x00000b360000

cmdlinepart partition parsing not available

Creating 3 MTD partitions on "NAND":

0x000000000000-0x000000040000 : "Andy_uboot"

0x000000200000-0x000000400000 : "Andy_kernel"

0x000000400000-0x00000ff80000 : "Andy_yaffs2"

dm9000 Ethernet Driver, V1.31

Now use the default MAC address: 10:23:45:67:89:ab

eth0: dm9000e at c4810000,c4814004 IRQ 51 MAC: 10:23:45:67:89:ab (EmbedSky)

ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver

s3c2410-ohci s3c2410-ohci: S3C24XX OHCI

s3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1

s3c2410-ohci s3c2410-ohci: irq 42, io mem 0x49000000

usb usb1: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0001

usb usb1: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1

usb usb1: Product: S3C24XX OHCI

usb usb1: Manufacturer: Linux 2.6.38-Andy ohci_hcd

usb usb1: SerialNumber: s3c24xx

hub 1-0:1.0: USB hub found

hub 1-0:1.0: 2 ports detected

Initializing USB Mass Storage driver...

usbcore: registered new interface driver usb-storage

USB Mass Storage support registered.

usbcore: registered new interface driver usbserial

usbserial: USB Serial Driver core

USB Serial support registered for pl2303

usbcore: registered new interface driver pl2303

pl2303: Prolific PL2303 USB to serial adaptor driver

s3c2410_udc: debugfs dir creation failed -19

mousedev: PS/2 mouse device common for all mice

S3C24XX RTC, (c) 2004,2006 Simtec Electronics

s3c-rtc s3c2410-rtc: rtc disabled, re-enabling

s3c-rtc s3c2410-rtc: rtc core: registered s3c as rtc0

i2c /dev entries driver

S3C2410 Watchdog Timer, (c) 2004 Simtec Electronics

s3c2410-wdt s3c2410-wdt: watchdog inactive, reset disabled, irq enabled

usbcore: registered new interface driver usbhid

usbhid: USB HID core driver

ALSA device list:

No soundcards found.

TCP cubic registered

lib80211: common routines for IEEE802.11 drivers

s3c-rtc s3c2410-rtc: setting system clock to 2000-01-02 00:47:19 UTC (946774039)

yaffs: dev is 32505858 name is "mtdblock2" rw

yaffs: passed flags ""

VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:2.

Freeing init memory: 116K

Please press Enter to activate this console.

移植过程中产生的问题及其解决方法将在下一节说明。还有一些驱动没有移植。继续努力!

在移植linux2.6.38过程中,遇见了很多的问题,通过在网上查阅相关信息和在图书馆不停的查阅资料,终于成功了。下面将移植过程中产生的问题及其解放方法与大家共享一下。

1、编译内核时yaffs2出现unknown field 'clear_inode' specified in initializer的

错误,原因是所下载的yaffs2不支持linux2.6.38.

解决方法:最新的yaffs2采用git发布,所以采用git工具下载最新的yaffs2源代码。

具体为在终端输入git clonegit://www.aleph1.co.uk/yaffs2下载最新的yaffs2,下

载完成给内核打补丁,进入yaffs目录,执行

./patch-ker.sh c m opt/Andy/linux-2.6.38(以自己的内核目录为准),其中的c代表复制,m代表复合类型。

2、移植linux内核到开发板后,出现data abort的错误,错误原因为内核大小超过了2M,

天嵌的Uboot只分配给内核2M的空间,所以报错。

解决方法:精简内核,使其小于2M。或者修改Uboot,是内核大小大于2M。

所以个人认为天嵌的Uboot值得改进,下一步我将移植Uboot,用自己的Uboot就不存在这个问题了。嘿嘿

3.移植内核时,出现Uncompressing Linux... done, booting the kernel后,系统不能启动,网上好多人说是因为在menuconfig选项中的Boot options中的Default kernel command string中没有设置noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0 rootfs=yaffs2 rw。其实不用设置这个参数也可以,我采用在内核配置文件中将Kernel Feature/Provide old way to pass kernel parameters选上就行了,因为天嵌用的bootloader太老了,从打印的内核信息中就可以看出。(ATAG_INITRD is deprecatedplease update your bootloader.)

4.内核启动时,出现Failed to execute /linuxrc的错误,原因是:

(1)文件系统中没有包含linuxrc的可执行文件。在文件系统中添加linuxrc就可完成linux的启动。

(2)在/driver/mtd/nand/s3c2410.c中将chip->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT改为chip->ecc.mode = NAND_ECC_NONE并在配置内核中将Samsung S3C NAND Hardware ECC选项删掉。

这个问题纠结了我好久,我遇见这个问题后,先尝试用nfs挂载,能够挂载上,所以我确定肯定是nandflash出了问题了,以为nandflash坏了(因为被我不停的擦写,嘿嘿),后来用天嵌自带的镜像试了是好的,我就明白了,估计是我的nand驱动有问题了,仔细检查驱动,发现内核配置中的Samsung S3C NAND Hardware ECC没有去掉,,一个小小的问题折磨了我这么久。所以一定一定要仔细啊。

5.编译串口驱动是出现error: implicit declaration of function 's3c2410_gpio_cfgpin'的错误,是因为内核版本2.6.38的内核定义s3c2410_gpio_cfgpin是在linux/gpio.h中,所以添加#include 后即可。

6.编译串口驱动是出现error: 'S3C2410_GPH6' undeclared (first use in this function)是因为在内核版本2.6.38的内核定义s3c2410_gpio_cfgpin的函数变量采用的是S3C2410_GPH(6),而非S3C2410_GPH6,将其改为S3C2410_GPH(6)即可解决问题。

7.linux内核2.6.38的串口程序samsung.c在/driver/tty/serial中。这里与原来的内核版本不一致。这个要注意,内核版本改了,接口也改了,我当时找不到samsung.c,然后通过find命令一看,晕,原来在这里面。

8.在添加yaffs2内核支持时,找不到Kconfig,复制Yaffs2文件夹中的Kconfig_muti到linux内核的fs/yaffs2中,并将Kconfig_muti修改为Kconfig。

移植步骤:

1.修改根目录的Makefile中的ARCH=arm,CROSS-COMPILE=arm-linux-

2.在arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中,将163行的s3c24xx_init_clocks(16934400)改为s3c24xx_init_clocks(12000000)。

3.修改arch/arm/tools/mach-types中379行的362改为


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/8986189.html

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