嵌入式linux-系统移植，Linux内核移植，配置编译，网卡移植（平台无关，平台相关），CPU与设备连接描述（设备树，平台设备）

最新推荐文章于 2023-11-22 16:54:04 发布

位面元哥

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本文详细介绍了嵌入式Linux内核的编译过程，包括源码下载、配置、交叉编译工具链设定及内核与设备树编译。此外，深入探讨了网卡移植步骤，涵盖配置网络支持、驱动适配、设备树修改及平台设备描述，为嵌入式系统开发者提供实用指南。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1，配置编译

1.1，下载内核源码

(谷歌搜索 linux-3.14.tar.xz ，会很快找到有许多内核版本的列表)

Linux Kernel 3.17.4/3.14.25/3.10.61 发布下载：
https://www.linuxidc.com/Linux/2014-11/109721.htm
Linux Kernel 3.14.79:
https://www.oschina.net/news/77032/linux-kernel-3-14-79-longterm

1.2，Linux系统中解压

（ tar -xvf linux-3.14.tar.xz 注意不能在与window的共享目录解压）

linux@linux:~$ cp /mnt/hgfs/Linuxsharexiaomei/linux-3.14.79.tar.xz .
linux@linux:~$ tar -vxf linux-3.14.79.tar.xz 
ux@linux:~$ cd linux-3.14.79/
linux@linux:~/linux-3.14.79$ ls
arch     CREDITS        drivers   include  Kbuild   lib          mm      REPORTING-BUGS  security  usr
block    crypto         firmware  init     Kconfig  MAINTAINERS  net     samples         sound     virt
COPYING  Documentation  fs        ipc      kernel   Makefile     README  scripts         tools

1.3，修改Makefile指定交叉编译工具链

1.3.1，导入配置 make exynos_defconfig

（配置列表见 arch/arm/configs/ 找最类似的）
在这里插入图片描述
直接编译会报错，需要先选配

导入配置
在这里插入图片描述
导入配置，发现出错了，需要在Makefile中修改交叉编译工具链

再次导入配置
在这里插入图片描述

1.3.2，配置内核 make menuconfig

编译内核之前需要激活配置

linux@linux:~/linux-3.14.79$ make menuconfig
 *** Unable to find the ncurses libraries or the
 *** required header files.
 *** 'make menuconfig' requires the ncurses libraries.
 *** 
 *** Install ncurses (ncurses-devel) and try again.
 *** 
make[1]: *** [scripts/kconfig/dochecklxdialog] Error 1
make: *** [menuconfig] Error 2

激活时出错 Unable to find the ncurses libraries
解决方法：

linux@linux:~/linux-3.14.79$ sudo apt-get install ncurses-dev
linux@linux:~/linux-3.14.79$ make menuconfig

在这里插入图片描述

1.3.3，编译内核 make uImage

linux@linux:~/linux-3.14.79$ make uImage

出现如下信息表示编译成功

Image Name:   Linux-3.14.79
Created:      Sat Jan 12 20:45:46 2019
Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size:    2773456 Bytes = 2708.45 kB = 2.64 MB
Load Address: 40008000
Entry Point:  40008000
  Image arch/arm/boot/uImage is ready

				//如果编译报错：缺mkimage
				sudo cp -raf mkimage  /usr/bin/
				sudo chmod 777 /usr/bin/
				重新在make uImage

1.3.4，编译设备树 make dtbs

linux@linux:~/linux-3.14.79$ make dtbs

在这里插入图片描述
修改uboot环境变量中设备树描述，和编译生成的一致

另一种做法

linux@linux:~/linux-3.14.79/arch/arm/boot/dts$ cp exynos4412-origen.dts exynos4412-fs4412.dts

在这里插入图片描述

然后在源码顶层目录

linux@linux:~/linux-3.14.79$ make dtbs

在这里插入图片描述

开发板上电重启，看编译好的内核能否在开发板上正常运行

2，网卡移植

2.1，开发板上电重启，内核启动以后，发现内核有崩溃信息

在这里插入图片描述

2.2，出错分析

在这里插入图片描述

开发板启动后，BootLoader运行，tftp下载内核，下载内核成功，通过内核挂载根文件系统
uboot环境变量里有个参数bootargs(启动参数)，uboot在bootm启动内核之后，会把bootargs传递给内核
内核通过bootargs知道根文件系统从哪里挂载（在远程的某台电脑上）
根文件系统是由内核挂载的，内核挂载必须通过网线来进行
开发板上的网卡，和三星官方发布的demo板（origen板）的网卡不一样，所以需要对网卡部分作出修改

2.3，网卡移植—平台无关

2.3.1，配置内核支持网络

   $ make menuconfig

2.3.2，配置网络协议支持TCP/IP

        [*] Networking support   --->     //注意要先输入y  选择该菜单，再按enter键，才能看到下面的选项
         	Networking options  ---> 
	                <*> Packet socket
                    <*> Unix domain sockets
		            [*] TCP/IP networking
                   	[*]   IP: kernel level autoconfiguration
                   	[*]     IP: BOOTP support

2.3.3，配置支持网络文件系统 NFS

   File systems  --->   
   		[*] Network File Systems  --->
     		   	<*>   NFS client support
    		   	<*>     NFS client support for NFS version 2
               	[*]     NFS client support for NFS version 3
             	[*]     NFS client support for the NFSv3 
                        ACL protocol extension
            	[*]   Root file system on NFS

2.3.4，配置支持dm9000网卡驱动

    Device Drivers  --->
                [*] Network device support  --->
                	[*]   Ethernet driver support  --->
              			 <*>   DM9000 support       （网卡驱动里面可以只选择这个，把其他的都去掉）

2.4，网卡移植—平台相关

2.4.1，配置设备树描述网卡和CPU的链接情况

$ vim arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dts  在 regulators 前添加下面代码

srom-cs1@5000000 {
	compatible = "simple-bus";
	#address-cells = <1>;
	#size-cells = <1>;
	reg = <0x5000000 0x1000000>;    对应芯片手册 3 Memory Map 的0x0500_0000  和 16 MB 		
	ranges;
	
	ethernet@5000000 {
	     compatible = "davicom,dm9000";  内核通过该名字来匹配驱动
	     reg = <0x5000000 0x2 0x5000004 0x2>;  寄存器地址和数据宽度
	     interrupt-parent = <&gpx0>;   继承于 中断控制器gpx0
         interrupts = <6 4>; 6  对应中断源 DM9000_IRQ -> XEINT6 。4对应 active high level-sensitive 	     							
         davicom,no-eeprom;
	     mac-address = [00 0a 2d a6 55 a2];
	};
};

在这里插入图片描述

2.4.2，修改文件driver/clk/clk.c

static bool clk_ignore_unused;

改为

static bool clk_ignore_unused = true;      //意思是忽略掉没有使用的时钟

在这里插入图片描述

正确做法应该是不修改文件，在开发板uboot环境变量中设置

FS4412 # setenv bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.199.100:/nfs/rootfs rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.199.200 clk_ignore_unused
FS4412 # saveenv

在这里插入图片描述

修改好后，开发板上电重启
在这里插入图片描述

make uImage -j2表示双线程编译，加快编译时间

移植成功
在这里插入图片描述

2.5，CPU与设备连接描述 - 设备树DeviceTree

Device Tree是描述硬件信息的数据结构
用于管理硬件拓扑和硬件资源信息。
Device Tree由一系列被命名的结点（node）和属性（property）组成，而结点本身可包含子结点。
所谓属性，其实就是成对出现的name和value。
帮助
百度：linux Device Tree 详解
官网：http://www.devicetree.org 和 http://elinux.org/Device_Tree
源码实例：
说明： Documentation/devicetree/bindings/arm
源码： arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts

2.5.1，网卡对应的CPU内部总线节点的描述

2.5.1.1，查看原理图，找出网卡片选信号控制I/O

在这里插入图片描述

2.5.1.2，根据控制I/O，产看芯片手册

在这里插入图片描述

最后可以找出使能1对应的是bank1

在这里插入图片描述

所以地址就是0x5000000，长度就是0x6000000-0x5000000=0x1000000

2.5.2，网卡节点的描述

在这里插入图片描述

查看官方给的案例
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2.6，CPU与设备连接描述 - 平台设备

在内核里有一个结构“struct machine_desc”,内核用这个结构表示一个实际存在的板子，而针对每个板子都会有一个文件定义这个结构体，这个文件叫平台代码；
如：arch/arm/mach-s5pv21/mach-smdkv210.c(新版本内核中没有基于Exynos4412的平台代码，这里以s5pv210为例)

MACHINE_START(SMDKV210, "SMDKV210")
		/* Maintainer: Kukjin Kim <kgene.kim@samsung.com> */
		.atag_offset	= 0x100,
		.init_irq	= s5pv210_init_irq,
		.map_io	= smdkv210_map_io,
		.init_machine	= smdkv210_machine_init,
		.init_time	= samsung_timer_init,
		.restart	= s5pv210_restart,
		.reserve	= &smdkv210_reserve,
MACHINE_END

3，第三方驱动移植