使用FS4412开发板

网络配置

配置板子IP

编辑/etc/init.d/rcS文件，添加

1 2	ifconfig eth0 192.168.2.111 ifconfig eth0 up

重启板子即可。

配置虚拟机IP

点击虚拟网络编辑器

虚拟机有线网络设置

注意：虚拟机网络适配器需要更改为桥接模式

编译软件

编译软件采用arm-linux-gcc

1	arm-linux-gcc a.c

文件传输

采用tftp工具进行传输

安装tftp服务器：注意：虚拟机需要连外网

1 2	sudo apt-get update sudo apt-get install tftpd-hpa tftp-hpa

配置tftp服务器：

  sudo    vim    /etc/default/tftpd-hpa
  点i进入编辑模式
       TFTP_USERNAME="tftp"				
       TFTP_DIRECTORY="/home/hqyj/tftpboot"	    //共享文件的路径；
       TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"			
     TFTP_OPTIONS="-l   -c    -s"
 点Esc退出编辑模式

家目录下面创建目录tftpboot:    
	sudo  mkdir   /home/hqyj/tftpboot
修改共享文件的权限:   
	sudo   chmod   0777     /home/hqyj/tftpboot

启动tftp服务器: Ubuntu开机后只需要启动一次
1
sudo service tftpd-hpa restart
将需要传输的文件存储在共享目录中(/home/hqyj/tftpboot):
1
cp <filename> /home/hqyj/tftpboot

要从远程主机192.168.1.2上下载 test.txt，则应输入以下命令

1	tftp -g -r test.txt 192.168.1.2

将磁盘中的文件上传到远程主机的命令

1	tftp -p -l file.txt 192.168.1.2

Linux文件操作

裸机操作

可以发现LED3连接到GPX1_0，查询用户手册

CON：配置寄存器
DAT：数据寄存器
PUD：
DRV：

可以看到GPX1_0对应配置为GPX1CON[0]，配置[3:0]位置即可设置状态

GPX1DAT[7:0]既可以配置输入输出电平，

打开板子开关，马上按回车，进入启动加载界面（U-boot），类似于终端

通过pri命令可以打印基本配置信息

通过set命令修改配置信息，save保存

ping测试连通性

注意：Ubuntu ping不同开发板，裸机只能由开发板主动发起ping

通过tftp下载文件，

1
2
3

tftp 内存地址 文件名
tftp 43e00000 a.out
go 43e00000

此时为裸机，需要用二进制文件才能识别

这个不为二进制数据文件

高级语言：（预处理->编译->汇编->链接）

预处理：展开头文件
编译：把高级语言转变为汇编语言
汇编：转变为二进制
链接：将多个二进制段结合在一起

#define GPX1CON (volatile unsigned int *)0x11000c20
#define GPX1DAT (volatile unsigned int *)0x11000c24

int main()
{
	*GPX1CON = 0x1;
	*GPX1DAT = 0x1;
	while(1);
	return 0;
}

转变为汇编语言

操作系统启动

量产：研发完成后，直接以一个整体放到内存中，直接启动 -> 产品

研发过程中，首先将系统分为4部分：

启动加载器(bootloader) + 系统内核(kernel) + 设备树(device tree) + 根文件系统(rootfs-root file system)

相关命令：
printenv(pri):
saveenv(save): 
setenv(set): set 变量名 (变量值)  //变量值为空的话就删除变量
boot 
bootm 	内核	根文件系统	设备树
tftp

分段启动操作系统

1
2
3

将 u-sd.bin烧写进入SD卡
启动u-boot
tftp下载内核镜像，前提为网络可以ping通

tftp 41000000 start/uImage
tftp 42000000 start/exynos4412-fs4412.dtb
tftp 43000000 start/ramdisk.img

bootm 41000000 43000000 42000000
		内核	 根文件系统  设备树

输入完成后即可进入此界面

配置网络采用ifconfig eth0 ip地址

自启动操作系统

set bootcmd "tftp 41000000 start/uImage;tftp 42000000 start/exynos4412-fs4412.dtb;tftp 43000000 start/ramdisk.img;bootm 41000000 43000000 42000000"
set bootdelay 1
save

boot

NFS挂载启动

通过网络挂载一个共享文件夹

ramdisk.img是封装好的，rootfs.tar.gz是没封装的

Ubuntu下操作:

1.nfs安装,要有外网
         sudo   apt-get   update
         sudo   apt-get   install    nfs-kernel-server
2.准备好一个即将被共享出去的文件夹
     sudo   mkdir     nfs
     sudo    chmod   0777    nfs

3.将 文件系统 放入 nfs 文件夹, 解压文件系统   解压  rootfs.tar.xz
     tar  -xvf  rootfs.tar.xz

4.解压后进入到rootfs目录，使用pwd确定所对应的绝对路径
     cd    rootfs
     pwd   -->  /home/hqyj/nfs/rootfs 就是用来挂载的共享路径；
    
5.在nfs服务器的配置文件中说明 /home/hqyj/nfs/rootfs 需要共享出去
    sudo   vi    /etc/exports
    尾部加入, 添加新的一行:
        /home/hqyj/nfs/rootfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)
    解释:
        *：允许所有的网段访问，也可以使用具体的IP
        rw：挂接此目录的客户端对该共享目录具有读写权限
        sync：资料同步写入内存和硬盘
        no_root_squash：root用户具有对根目录的完全管理访问权限
        no_subtree_check：不检查父目录的权限

6.重启nfs共享
     sudo service nfs-kernel-server restart

7.检查是否开成功
     showmount -e
        Export list for ubuntu:
         /home/hqyj/nfs/rootfs  *       //共享成功的路径

开发板上操作(不进操作系统):

8.修改u-boot启动参数
    set   bootargs    "root=/dev/nfs nfsroot=192.168.2.222:/home/hqyj/nfs/rootfs,v3 rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.2.111"
        注意更改:
            nfsroot=192.168.2.222:/home/hqyj/nfs/rootfs   //Ubuntu的ip地址,  要挂载的文件路径
        解释:
            root=/dev/nfs //文件系统在网上
            nfsroot=192.168.2.222:/home/hqyj/nfs/rootfs,v3 //那台电脑的哪个文件夹,而且用v3版本的协议
            rw //可读可写
            console=ttySAC2,115200 //通过串口2输出信息,波特率115200
            clk_ignore_unused //忽略未使用的时钟，如果不加很有可能卡住
            init=/linuxrc //当挂载成功后，自动执行init进程(文件夹下的linuxrc文件)
            ip=192.168.2.111 //内核起来之后用这个IP(开发板IP)
            
9.修改u-boot启动命令
set  bootcmd  "tftp  41000000  start/uImage;   tftp 43000000  start/exynos4412-fs4412.dtb;  bootm  41000000  -  43000000"
save

EMMC启动

要确保有一个u-emmc.bin

先SD卡启动，将u-emmc.bin 下载到运存
tftp 41000000 u-emmc.bin

将下载成功的u-emmc.bin放到emmc中
命令：movi write u-boot 41000000
解释：将41000000运存地址数据写入到emmc的u-boot区

进入后操作与前段相同

Bootloader

CPU架构：

X86(intel):高性能
C51(intel):低功耗，单片机-单应用（51单片机）
ARM(ARM):低功耗同时高性能，移动端市场
	Cortex-A：高性能
	Cortex-R：实时realtime
	Cortex-M：低功耗（STM32）

powerPC：功耗非常高，性能好，用于大型后台服务器

什么是Bootloader？

硬件启动的引导程序，是运行操作系统的前提。
在操作系统内核或用户应用运行之前的一段代码。
对于硬件进行初始化，为操作系统准备好环境。
在嵌入式系统重，整个系统的启动加载任务通常由bootloader来完成。

Bootloader的特点：

不属于操作系统，由汇编语言或C语言开发
针对特定的硬件平台编写
在移植系统时，首先要为开发板移植bootloader
bootloader不依赖于CPU的体系结构，依赖于嵌入式系统班设备的配置

bootloader的基本功能：

初始化相关硬件，把bootloader自搬运到内存中
执行用户的命令：访问环境变量，通过串口/网络通信，读写RAM/FLASH
加载并执行内核

bootloader启动：

第一阶段：BL1
1. 初始化基本的硬件
2. 把bootloader搬运到内存
3. 设置堆栈指针并将bss段清理，为后续执行C代码做准备
4. 跳转到第二阶段代码
第二阶段：BL2
1. 初始化本阶段需要用到底的硬件
2. 读取环境变量
3. 如果是自启动模式，从flash或通过网络加载内核并执行
4. 如果是下载模式，接收用户的命令后执行

u-boot系统移植

1.抄板

仿照别人的板子修改一些信息, 改成自己的

vi boards.cfg 复制284行, yy复制, p粘贴, 将复制的285行中的两个origen修改为fs4412 

cp include/configs/origen.h include/configs/fs4412.h 

cp -r board/samsung/origen/ board/samsung/fs4412 

mv board/samsung/fs4412/origen.c board/samsung/fs4412/fs4412.c 

vi Makefile 修改185行: CROSS_COMPILE ?= arm-none-linux-gnueabi

vi board/samsung/fs4412/Makefile 修改31行: COBJS += fs4412.o 

make fs4412 
//敲 fs4 用tab键补全 make完成后, 看看有没有报错信息, 没有的话就能生成 u-boot.bin 文件

具体过程：

Linux内核

通常我们使用的Linux系统是一个集Linux内核、工具集、各种库、桌面管理器、应用程序于一体的一个发布包

一个内核不是一套完整的操作系统，

“内核”指的是一个提''供硬件抽象层、磁盘以及文件控制、多任务等功能的系统软件

内核移植

准备

安装插件exuberant-ctags和libncurses5-dev

1
2
3

sudo apt-get update //更新软件
sudo apt-get install exuberant-ctags
sudo apt-get install libncurses5-dev

获取Linux源码，并解压

1	tar -xvf linux-3.14.tar.xz

修改交叉编译工具

1
2
3

修改Makefile，198行,199行
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= arm-none-linux-gnueabi-

生成默认配置

（配置文件放在 arch/arm/configs下）

1	make exynos_defconfig

配置内核:

正常执行，会弹出一个菜单选项，我们可以去选择需要配置的内核；

1	make menuconfig

在菜单界面选中 dm9000 网卡驱动

Device Drivers --->
	[*] Network device support --->
		[*] Ethernet driver support --->
			<*> DM9000 support
回车键选择进入, 空格键改变选择, 上下左右方向键改变选择

内核中选配必要的网络协议栈支持
[*] Networking support --->
	Networking options --->
		<*> Packet socket
		<*>Unix domain sockets
		[*] TCP/IP networking
		[*] IP: kernel level autoconfiguration

选择NFS支持
File systems --->
	[*] Network File Systems (NEW) --->
		<*> NFS client support
        [*] NFS client support for NFS version 3
        [*] NFS client support for the NFSv3 ACL protocol extension
        [*] Root file system on NFS

选择USB支持
Device Drivers --->
	[*] USB support --->
        <*> EHCI HCD (USB 2.0) support
        <*>EHCI support for Samsung S5P/EXYNOS SoC Series
        <*> USB Mass Storage support
        <*> USB3503 HSIC to USB20 Driver
		USB Physical Layer drivers --->
			<*> Samsung USB 2.0 PHY controller Driver
	SCSI device support --->
        <*> SCSI device support
        <*> SCSI disk support
        <*> SCSI generic support

编译生成内核镜像

编译内核镜像会用到"mkimage"命令, 需要提前配置一下, 这个工具在 u-boot 文件夹下首先将u-boot-2013.01文件夹下的mkimage命令复制到用户系统命令文件夹下

1	sudo cp ../u-boot-2013.01/tools/mkimage /usr/local/bin/

编译内核

1	make uImage

编译成功会生成一个经过压缩后的镜像文件uImage，

其生成的文件路径为：arch/arm/boot/uImage

将生成的 uImage 移动到 tftp 共享路径下

1	cp arch/arm/boot/uImage /home/hqyj/tftp/my_uImage

启动镜像

内核移植.pdf

Image:原始镜像
zImage:压缩镜像
uImage:在zImage的基础上多补充了【格式头】

Image -> 压缩 -> zImage -> 添加u-boot能解析的格式头 -> uImage

设备树移植

复制一份为exynos4412-fs412.dts

修改527行后面，添加网卡驱动

格式不对，选中全部行，按一下"="，格式即可对齐

修改makefile文件

编译设备树文件：

make dtbs

拷贝编译的设备树到tftp共享文件中:

1	cp arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dtb /home/hqyj/tftp/my_exynos4412-fs4412.dtb

挂载启动

拓展：添加USB驱动

1	vim arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dts

usbphy: usbphy@125B0000 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "samsung,exynos4x12-usb2phy";
reg = <0x125B0000 0x100>;
ranges;
clocks = <&clock 2>, <&clock 305>;
clock-names = "xusbxti", "otg";
usbphy-sys {
reg = <0x10020704 0x8 0x1001021c 0x4>;
};
};
ehci@12580000 {
status = "okay";
usbphy = <&usbphy>;
};
usb3503@08 {
compatible = "smsc,usb3503";
reg = <0x08 0x4>;
connect-gpios = <&gpm3 3 1>;
intn-gpios = <&gpx2 3 1>;
reset-gpios = <&gpm2 4 1>;
initial-mode = <1>;
};

make dtbs

1	cp arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dtb /home/hqyj/tftp/my_exynos4412-fs4412.dtb

插入USB设备，

字符设备

主（组）设备号，用于定义同一类设备

次设备号用于定位具体设备

修改Makefile

生成驱动代码.ko文件

板子通过insmod myled.ko安装驱动

通过应用程序开关灯

卸载驱动文件

根文件系统制作

我们选择的版本是busybox-1.22.1.tar.bz2, 将文件移动到Ubuntu内, 进行解压:

进入源码目录, 在 busybox-1.22.1 文件夹内进行操作:

1	make menuconfig

Busybox Settings --->
Build Options --->
[*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
[ ] Force NOMMU build
[ ] Build with Large File Support (for accessing files > 2 GB)
(arm-linux-) Cross Compiler prefix //采用的编译器是arm-linux-,敲回车输入

配置好保存后, 进行编译:

make

编译好后, 安装busybox, 生成根文件夹:

1	make install

安装完成后默认生成 _install 文件夹, 这就是我们制作的根文件夹, 将所有文件拷贝到nfs共享文件夹下, 切换路径:

1
2
3

sudo cp -rf _install /home/hqyj/nfs/my_rootfs
cd /home/hqyj/nfs/my_rootfs
ls

创建缺少的目录

1	sudo mkdir etc dev tmp mnt proc sys var lib

添加所需要的库代码

1	sudo cp -a /home/hqyj/Downloads/gcc-4.6.4/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/sysroot/lib/* ./lib/

删除无用的库，用来保证rootfs足够小8M以内；

1
2
3

sudo rm lib/*.a     
sudo cp /home/hqyj/Downloads/gcc-4.6.4/bin/arm-linux-strip   /usr/local/bin/ 
sudo arm-linux-strip lib/*

添加系统启动文件

在etc下添加文件inittab，文件内容如下 sudo vi etc/inittab

#this is run first except when booting in single-user mode.
::sysinit:/etc/init.d/rcS
# /bin/sh invocations on selected ttys
# start an "askfirst" shell on the console (whatever that may be)
::askfirst:-/bin/sh
# stuff to do when restarting the init process
::restart:/sbin/init
# stuff to do before rebooting
::ctrlaltdel:/sbin/reboot

在etc下添加文件fstab，文件内容如下,

#device mount-point type options dump fsck order
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0

在etc下创建init.d目录，并在init.d下创建rcS文件，rcS文件内容为：

#!/bin/sh
# This is the first script called by init process
/bin/mount -a
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
/sbin/mdev -s

为rcS添加可执行权限:

1	sudo chmod +x etc/init.d/rcS

在etc下添加profile文件，文件内容为:

#!/bin/sh
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export PATH LD_LIBRARY_PATH
export HOSTNAME=Group3
export USER=Vicczyq
export HOME=root
export PS1="[$USER@$HOSTNAME \W]\# "

复制文件系统, 修改挂载镜像

在nfs服务器的配置文件中说明 /home/hqyj/nfs/my_rootfs 需要共享出去

1	sudo vi /etc/exports

将原来的挂载信息屏蔽 - 前面加#:
# /home/hqyj/nfs/rootfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)
尾部加入, 添加新的一行:
/home/hqyj/nfs/my_rootfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)

1 2	重启nfs sudo service nfs-kernel-server restart

开发板设置启动参数

1 2	set bootargs "root=/dev/nfs nfsroot=192.168.2.222:/home/hqyj/nfs/my_rootfs,v3 rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.2.111" save

打包为img镜像文件

1	cd /home/hqyj/nfs

创建一个8M的空磁盘(ramdisk)

1	dd if=/dev/zero of=ramdisk bs=1k count=8192

把ramdisk制作成ext2格式的文件

1	mkfs.ext2 -F ramdisk

创建mymnt目录作为挂载点

1	mkdir mymnt

把ramdisk挂载到mymnt/

1	sudo mount -t ext2 ramdisk mymnt/

将测试好的文件系统里的内容全部拷贝到 mymnt/ 目录下面

1	sudo cp -a my_rootfs/* mymnt/

取消挂载

1	sudo umount mymnt/

压缩ramdisk为ramdisk.gz

1	gzip --best -c ramdisk > ramdisk.gz

格式化为uboot识别的格式

1	mkimage -n "ramdisk" -A arm -O linux -T ramdisk -C gzip -d ramdisk.gz ramdisk.img

拷贝到tftp目录下,方便下载

1	cp ramdisk.img /home/hqyj/tftp/my_ramdisk.img

板子设置

1	set bootcmd "tftp 41000000 my_uImage;tftp 42000000 my_exynos4412-fs4412.dtb;tftp 43000000 my_ramdisk.img;bootm 41000000 43000000 42000000"

整个打包

创建一个img镜像文件

1	sudo dd if=/dev/zero of=fs4412.img bs=1M count=300

安装工具

1	sudo apt install kpartx qemu-utils fdisk

建立分区

sudo fdisk ./fs4412.img
1.使用m可以查看帮助
2.使用n快速创建分区 这里第一分区是16m
3.第二分区剩下的全部（需再按一次n重新分区）
4.记得保存 使用w进行保存
5.最后按q退出
一般都选择默认 分区大小写 +16m 表示增加16m的分区如下：

Command (m for help): n //创建分区
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p //创建主分区
Partition number (1-4, default 1): 1 //第一分区
First sector (2048-614399, default 2048): 2048 //默认 也可直接按回车
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-614399, default 614399): +16m //表示增加16m 若直接回车表示后面的全部为该分区的内容 所以第二分区可以直接全按回车

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 16 MiB.

加载img文件

sudo kpartx -av ./fs4412.img
加载成功会出现以下位置：
sudo kpartx -av ./fs4412.img
add map loop28p1 (253:0): 0 32768 linear 7:28 2048
add map loop28p2 (253:1): 0 579584 linear 7:28 34816
说明在设备加载在/dev/loop28
而两个分区是/dev/mapper/loop28p1 和loop28p2

格式化两个分区

第一分区为fat16（按需求 v3s是fat16）
sudo mkfs -t fat /dev/mapper/loop28p1
第二分区为ext4
sudo mkfs.ext4  /dev/mapper/loop28p2 -L rootfs

挂载两个分区

创建两个文件夹
mkdir -p ./boot
mkdir -p  ./rootfs
挂载两个分区到两个文件夹中
sudo mount /dev/mapper/loop28p1 ./boot/
sudo mount /dev/mapper/loop28p2 ./rootfs/
加载完后可以用 df -h命令查看是否挂载下面图有挂载成功的图

将boot，内核，设备树文件拷贝进boot分区中

PhraseEdit.txt