linux系统的移植


Linux 系统移植 目 录 第一部分 前言....................................................................................................................................8 1 硬件环境......................................................................................................................................8 1.1 主机硬件环境.......................................................................................................................8 1.2 目标板硬件环境...................................................................................................................8 1.3 工具介绍...............................................................................................................................8 2 软件环境.......................................................................................................................................8 2.1 主机软件环境.......................................................................................................................8 2.1.1 Windows 操作系统.......................................................................................................8 2.1.2 Linux 操作系统 .......................................................................................................8 2.1.3 目标板最后运行的环境...............................................................................................9 2.2 Linux 下工作用户及环境....................................................................................................9 2.2.1 交叉工具的安装...........................................................................................................9 2.2.2 u­boot 移植工作目录....................................................................................................9 2.2.3 内核及应用程序移植工作...........................................................................................9 2.3 配置系统服务.....................................................................................................................10 2.3.1 tftp 服务器的配置.......................................................................................................10 2.4 工具使用.............................................................................................................................12 2.4.1 minicom 的使用..........................................................................................................12 3 作者介绍....................................................................................................................................13 3.1 策划, 组织, 指导, 发布者...................................................................................................13 3.2 ADS bootloader 部分..........................................................................................................13 3.3 交叉工具部分.....................................................................................................................13 3.4 uboot 部分...........................................................................................................................13 3.5 内核部分.............................................................................................................................13 3.6 应用程序部分.....................................................................................................................13 3.7 网卡驱动部分.....................................................................................................................13 3.8 Nand Flash 驱动部分.........................................................................................................13 第二部分 系统启动 bootloader 的编写(ADS).................................................................................14 1 工具介绍....................................................................................................................................14 1.1 ADS 命令行命令介绍........................................................................................................14 1.1.1 armasm........................................................................................................................14 1.1.2 armcc, armcpp.............................................................................................................14 1.1.3 armlink.........................................................................................................................14 2 基本原理....................................................................................................................................15 2.1 可执行文件组成及内存映射.............................................................................................15 2.1.1 可执行文件的组成.....................................................................................................15 2.1.2 装载过程.....................................................................................................................16 2.1.3 启动过程的汇编部分.................................................................................................17 2.1.4 启动过程的 C 部分.....................................................................................................17 3 AXD 的使用以及源代码说明...................................................................................................18 3.1 源代码说明.........................................................................................................................18 3.1.1 汇编源代码说明.........................................................................................................18 3.1.2 C 语言源代码说明......................................................................................................23 3.1.3 源代码下载.................................................................................................................23 3.2 AXD 的使用.......................................................................................................................23 3.2.1 配置仿真器.................................................................................................................23 3.2.2 启动 AXD 配置开发板...............................................................................................23 第三部分 GNU 交叉工具链.............................................................................................................25 1  设置环境变量,准备源码及相关补丁...................................................................................25 1.1 设置环境变量.....................................................................................................................25 1. 2 准备源码包............................................................................................................................25 1.2.1 binuils..........................................................................................................................25 1.2.2 gcc...............................................................................................................................25 1.2.3 glibc.............................................................................................................................25 1.2.4 linux kernel..................................................................................................................26 1.3 准备补丁.............................................................................................................................26 1.3.1 ioperm.c.diff................................................................................................................26 1.3.2 flow.c.diff....................................................................................................................26 1.3.3 t­linux.diff....................................................................................................................26 1.4   编译 GNU binutils...........................................................................................................26 1.5 准备内核头文件.................................................................................................................26 1.5.1 使用当前平台的 gcc 编译内核头文件......................................................................26 1.5.2 复制内核头文件.........................................................................................................27 1.6   译编 glibc 头文件.............................................................................................................27 1.7   编译 gcc 第一阶段............................................................................................................27 1.8   编译完整的 glibc..............................................................................................................27 1.9  编译完整的 gcc.................................................................................................................28 2 GNU 交叉工具链的下载...........................................................................................................28 2.1 ARM 官方网站...................................................................................................................28 2.2 本文档提供的下载.............................................................................................................28 3 GNU 交叉工具链的介绍与使用...............................................................................................29 3.1 常用工具介绍.....................................................................................................................29 3.2.1 arm­linux­gcc 的使用.................................................................................................29 3.2.2 arm­linux­ar 和 arm­linux­ranlib 的使用..................................................................30 3.2.3 arm­linux­objdump 的使用.........................................................................................30 3.2.4 arm­linux­readelf 的使用............................................................................................31 3.2.6 arm­linux­copydump 的使用......................................................................................32 4 ARM GNU 常用汇编语言介绍.................................................................................................32 4.1 ARM GNU 常用汇编伪指令介绍.....................................................................................32 4.2 ARM GNU 专有符号.........................................................................................................33 4.3 操作码.................................................................................................................................33 5 可执行生成说明........................................................................................................................33 5.1 lds 文件说明.......................................................................................................................33 5.1.1 主要符号说明.............................................................................................................33 5.1.2 段定义说明.................................................................................................................34 第四部分 u­boot 的移植...................................................................................................................35 1 u­boot 的介绍及系统结构.........................................................................................................35 1.1 u­boot 介绍.........................................................................................................................35 1.2 获取 u­boot.........................................................................................................................35 1.3 u­boot 体系结构.................................................................................................................35 1.3.1 u­boot 目录结构..........................................................................................................35 2 uboot 的启动过程及工作原理...................................................................................................36 2.1 启动模式介绍.....................................................................................................................36 2.2 阶段 1 介绍.........................................................................................................................36 2.2.1 定义入口.....................................................................................................................36 2.2.2 设置异常向量.............................................................................................................37 2.2.3 设置 CPU 的模式为 SVC 模式..................................................................................37 2.2.4 关闭看门狗.................................................................................................................37 2.2.5 禁掉所有中断.............................................................................................................37 2.2.6 设置以 CPU 的频率....................................................................................................37 2.2.7 设置 CP15...................................................................................................................37 2.2.8 配置内存区控制寄存器.............................................................................................38 2.2.9 安装 U­BOOT 使的栈空间........................................................................................38 2.2.10 BSS 段清 0................................................................................................................38 2.2.11 搬移 Nand Flash 代码...............................................................................................39 2.2.12 进入 C 代码部分.......................................................................................................39 2.3 阶段 2 的 C 语言代码部分 .............................................................................................39 2.3.1 调用一系列的初始化函数.........................................................................................39 2.3.2 初始化网络设备.........................................................................................................41 2.3.3 进入主 UBOOT 命令行..............................................................................................41 2.4 代码搬运.............................................................................................................................41 3 uboot 的移植过程.......................................................................................................................42 3.1 环境.....................................................................................................................................42 3.2 步骤.....................................................................................................................................42 3.2.1 修改 Makefile..............................................................................................................42 3.2.2 在 board 子目录中建立 crane2410.............................................................................42 3.2.3 在 include/configs/中建立配置头文件......................................................................42 3.2.4 指定交叉编译工具的路径.........................................................................................42 3.2.5 测试编译能否成功.....................................................................................................42 3.2.6 修改 lowlevel_init.S 文件...........................................................................................43 3.2.9 UBOOT 的 Nand Flash 移植......................................................................................45 3.2.8 重新编译 u­boot..........................................................................................................45 3.2.9 把 u­boot 烧入 flash....................................................................................................45 4  U­BOOT 命令的使用................................................................................................................46 4.1 U­BOOT 命令的介绍.........................................................................................................46 4.1.1 获得帮助信息.............................................................................................................46 4.2 常用命令使用说明.............................................................................................................47 4.2.1 askenv(F).....................................................................................................................47 4.2.2 autoscr.........................................................................................................................47 4.2.3 base   ...........................................................................................................................47 4.2.4 bdinfo...........................................................................................................................47 4.2.5 bootp............................................................................................................................47 4.2.8 tftp(tftpboot)................................................................................................................48 4.2.9 bootm...........................................................................................................................48 4.2.10 go...............................................................................................................................48 4.2.11 cmp   .........................................................................................................................48 4.2.12 coninfo  .....................................................................................................................48 4.2.13 cp...............................................................................................................................48 4.2.14 date............................................................................................................................49 4.2.15 erase(F)......................................................................................................................49 4.2.16 flinfo(F).....................................................................................................................49 4.2.17 iminfo........................................................................................................................49 4.2.18 loadb..........................................................................................................................49 4.2.19 md..............................................................................................................................49 4.2.20 mm ............................................................................................................................50 4.2.21 mtest   .......................................................................................................................50 4.2.22 mw.............................................................................................................................50 4.2.23 nm   ...........................................................................................................................50 4.2.24 printenv......................................................................................................................50 4.2.25 ping  ..........................................................................................................................51 4.2.26 reset...........................................................................................................................51 4.2.27 run   ...........................................................................................................................51 4.2.28 saveenv(F).................................................................................................................51 4.2.29 setenv.........................................................................................................................51 4.2.30 sleep...........................................................................................................................51 4.2.31 version.......................................................................................................................51 4.2.32 nand info....................................................................................................................51 4.2.33 nand device ........................................................................................................51 4.2.34 nand bad....................................................................................................................51 4.2.35 nand read...................................................................................................................52 4.2.36 nand erease................................................................................................................52 4.2.37 nand write..................................................................................................................52 4.3 命令简写说明.....................................................................................................................52 4.4 把文件写入 NandFlash.......................................................................................................53 4.5 下载提供.............................................................................................................................53 5 参考资料....................................................................................................................................53 第五部分 linux 2.6 内核的移植.......................................................................................................53 1 内核移植过程............................................................................................................................53 1.1 下载 linux 内核...................................................................................................................53 1.2 修改 Makefile.....................................................................................................................53 1.3 设置 flash 分区...................................................................................................................54 1.3.1 指明分区信息.............................................................................................................54 1.3.2 指定启动时初始化.....................................................................................................56 1.3.3 禁止 Flash ECC 校验 ................................................................................................56 1.4 配置内核.............................................................................................................................56 1.4.1 支持启动时挂载 devfs................................................................................................56 1.4.2 配置内核产生.config 文件.........................................................................................57 1.4.3 编译内核.....................................................................................................................58 1.4.4 下载 zImage 到开发板................................................................................................58 2 创建 uImage................................................................................................................................61 2.1 相关技术背景介绍.............................................................................................................61 2.2 在内核中创建 uImage 的方法...........................................................................................61 2.2.1 获取 mkimage 工具.....................................................................................................61 2.2.2 修改内核的 Makefile 文件.........................................................................................61 3 追加实验记录.............................................................................................................................62 3.1 移植 linux­2.6.15.7..............................................................................................................62 3.2 移植 linux­2.6.16.21............................................................................................................62 3.3 移植 linux­2.6.17................................................................................................................62 4 参考资料....................................................................................................................................62 第六部分 应用程序的移植..............................................................................................................63 1 构造目标板的根目录及文件系统.............................................................................................63 1.1 建立一个目标板的空根目录.............................................................................................63 1.2 在 my_rootfs 中建立 Linux 目录树...................................................................................63 1.3 创建 linuxrc 文件................................................................................................................63 2 移植 Busybox.............................................................................................................................64 2.1 下载 busybox......................................................................................................................64 2.3 编译并安装 Busybox..........................................................................................................65 3 移植 TinyLogin...........................................................................................................................66 3.1 下载.....................................................................................................................................66 3.2 修改 tinyLogin 的 Makefile................................................................................................66 3.3 编译并安装.........................................................................................................................66 4 相关配置文件的创建................................................................................................................66 4.1 创建帐号及密码文件.........................................................................................................66 4.2 创建 profile 文件................................................................................................................67 4.4 创建 fstab 文件...................................................................................................................67 4.5 创建 inetd.conf 配置文件...................................................................................................67 5 移植 inetd....................................................................................................................................67 5.1 inetd 的选择及获取............................................................................................................67 5.1.1 获取 inetd....................................................................................................................67 5.2 编译 inetd............................................................................................................................67 5.2.1 修改 configure 文件....................................................................................................67 5.2.2 编译 ...........................................................................................................................68 5.3 配置 inetd............................................................................................................................68 5.3.1 拷贝 inetd 到根文件系统的 usr/sbin 目录中.............................................................68 6 移植 thttpd Web 服务器.............................................................................................................69 6.1 下载.....................................................................................................................................69 6.2 编译 thttpd...........................................................................................................................69 6.3 配置.....................................................................................................................................69 6.3.1 拷贝 thttpd 二进制可执行文件到根文件系统/usr/sbin/目录中...............................69 6.3.2 修改 thttpd 配置文件..................................................................................................69 6.3.3 转移到根文件系统目录,创建相应的文件.............................................................69 7 建立根目录文件系统包............................................................................................................70 7.1 建立 CRAMFS 包...............................................................................................................70 7.1.1 下载 cramfs 工具........................................................................................................70 7.1.2 制作 cramfs 包............................................................................................................70 7.1.3 写 cramfs 包到 Nand Flash.........................................................................................70 8 参考资料....................................................................................................................................70 第七部分 Nand flash 驱动的编写与移植........................................................................................71 1 Nand flash 工作原理..................................................................................................................71 1.1 Nand flash 芯片工作原理..................................................................................................71 1.1.1 芯片内部存储布局及存储操作特点.........................................................................71 1.1.2 重要芯片引脚功能.....................................................................................................71 1.1.3 寻址方式.....................................................................................................................71 1.1.4 Nand flash 主要内设命令详细介绍...........................................................................72 1.2 Nand Flash 控制器工作原理.............................................................................................72 1.2.1 Nand Flash 控制器特性..............................................................................................72 1.2.2 Nand Flash 控制器工作原理......................................................................................72 1.3 Nand flash 控制器中特殊功能寄存器详细介绍 ............................................................72 1.4 Nand Flash 控制器中的硬件 ECC 介绍............................................................................73 1.4.1 ECC 产生方法............................................................................................................73 1.4.2 ECC 生成器工作过程................................................................................................74 1.4.3 ECC 的运用................................................................................................................74 2 在 ADS 下 flash 烧写程序.........................................................................................................74 2.1 ADS 下 flash 烧写程序原理及结构...................................................................................74 2.2 第三层实现说明.................................................................................................................74 2.1.1 特殊功能寄存器定义.................................................................................................74 2.1.2 操作的函数实现.........................................................................................................74 2.3 第二层实现说明.................................................................................................................75 2.3.1 Nand Flash 初始化......................................................................................................75 2.3.3 获取 Nand flash ID......................................................................................................75 2.3.4 Nand flash 写入...........................................................................................................76 2.3.5 Nand flash 读取...........................................................................................................77 2.3.6 Nand flash 标记坏块...................................................................................................78 2.3.7 Nand Flash 检查坏块..................................................................................................79 2.3.8 擦除指定块中数据.....................................................................................................79 2.4  第一层的实现....................................................................................................................80 3 在 U­BOOT 对 Nand Flash 的支持............................................................................................82 3.1 U­BOOT 对从 Nand Flash 启动的支持.............................................................................82 3.1.1 从 Nand Flash 启动 U­BOOT 的基本原理................................................................82 3.1.2 支持 Nand Flash 启动代码说明.................................................................................82 3.2 U­BOOT 对 Nand Flash 命令的支持.................................................................................84 3.2.1 主要数据结构介绍.....................................................................................................84 3.2.2 支持的命令函数说明.................................................................................................85 4 在 Linux 对 Nand Flash 的支持.................................................................................................87 4.1 Linux 下 Nand Flash 调用关系..........................................................................................87 4.1.1 Nand Flash 设备添加时数据结构包含关系..............................................................87 4.1.2 Nand Flash 设备注册时数据结构包含关系..............................................................87 4.2 Linux 下 Nand Flash 驱动主要数据结构说明..................................................................88 4.2.1 s3c2410 专有数据结构...............................................................................................88 4.2.2 Linux 通用数据结构说明..........................................................................................89 4.3.1 注册 driver_register....................................................................................................94 4.3.2 探测设备 probe...........................................................................................................94 4.3.3 初始化 Nand Flash 控制器.........................................................................................94 4.3.4 移除设备.....................................................................................................................94 4.3.5 Nand Flash 芯片初始化..............................................................................................94 4.3.6  读 Nand  Flash............................................................................................................95 4.3.7  写 Nand Flash.............................................................................................................95 第八部分 Cs8900a 网卡驱动的编写与移植...................................................................................95 1 Cs8900a 工作原理......................................................................................................................95 2 在 ADS 下 cs8900a 的实现........................................................................................................95 2.1 在 cs8900a 下实现的 ping 工具.........................................................................................95 3 在 u­boot 下 cs8900a 的支持......................................................................................................96 3.1 u­boot 下 cs8900a 的驱动介绍...........................................................................................96 3.2 u­boot 下 cs8900a 的移植说明...........................................................................................96 4 在 linux 下 cs8900a 驱动的编写与移植....................................................................................96 4.1 Linux 下 cs8900a 的驱动说明............................................................................................96 4.2 Linux 下 cs8900a 的移植说明...........................................................................................96 4.2.1 为 cs8900a 建立编译菜单..........................................................................................96 4.2.2 修改 S3C2410 相关信息............................................................................................97 序 该文档的目的是总结我们在工作中的一些经验,并把它们分享给喜欢 ARM 和 Linux 的朋友, 如有错误 之处,请大家多多指点. 同样, 我们也希望更多人能把自己的工作经验和体会加入该文档,让大家共同进步. 该文档是一份交流性文档, 只供个人学习与交流,不允许公司和企业用于商业行为. 第一部分 前言 1 硬件环境 1.1 主机硬件环境 开发机:Pentium-4 CPU 内存: 512MB 硬盘: 60GB 1.2 目标板硬件环境 CPU: S3C2410 SDRAM: HY57V561620 Nand flash: K9F1208U0B(64MB) 以太网芯片:CS8900A (10M/100MB) 1.3 工具介绍 仿真器:Dragon-ICE 电缆:串口线,并口线 2 软件环境 2.1 主机软件环境 2.1.1 Windows 操作系统 ADS 编译工具:ADS1.2 仿真器软件: Dragon-ICE daemon 程序 2.1.2 Linux 操作系统 GNU 交叉编译工具: 2.95.3: 作用:编译 u-boot 3.3.2, 3.4.4: 作用:编译内核和应用程序 其它工作: tree 工具: 作用:查看文件目录树 下载:从 ftp://mama.indstate.edu/linux/tree/下载编译 2.1.3 目标板最后运行的环境 启动程序: u-boot-1.1.4 内核: linux-2.6.14.1 应用程序: 1. busybox-1.1.3 2. TinyLogin-1.4 3. Thttpd-2.25 2.2 Linux 下工作用户及环境 2.2.1 交叉工具的安装 工具链的编译过程请参考第三部分. 1. 下载交叉工具 2.95.3 下载地址:ftp://ftp.arm.linux.org.uk/pub/armlinux/toolchain/cross- 2.95.3.tar.bz2 3.3.4 下载地址: 2. 编译交叉工具 [root@localhost ~]mkdir /usr/local/arm [root@localhost ~]cd /usr/local/arm 把 cross-2.95.2.tar.bz2, cross-3.4.4.tar.gz 拷贝到/usr/local/arm 目录中。解压这两个包。 [root@localhost ~]tar -xjvf cross-2.95.2.tar.bz2 [root@localhost ~]tar -xzvf cross-3.4.4.tar.gz 2.2.2 u-boot 移植工作目录 1. 添加工作用户 [root@localhost ~]#useradd -G root -g root -d/home/uboot uboot 2. 建立工作目录 [uboot@localhost ~]$mkdir dev_home [uboot@localhost ~]$cd dev_home [uboot@localhost dev_home]$mkdir doc mybootloader uboot . |-- doc |-- mybootloader `-- uboot 3. 建立环境变量 [uboot@localhost ~]vi ~/.bashrc export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH 2.2.3 内核及应用程序移植工作 1. 添加工作用户 [root@localhost ~]#useradd -G root -g root -d/home/arm arm 2. 建立工作目录 [arm@localhost arm]$mkdir dev_home [arm@localhost arm]$cd dev_home [arm@localhost arm]$mkdir bootldr btools debug doc images kernel localapps \ rootfs sysapps tmp tools [arm@localhost arm]$tree -L 1 . |-- bootldr |-- btools |-- debug |-- doc |-- images |-- kernel |-- localapps |-- rootfs |-- sysapps |-- tmp `-- tools 可以看到如上树形结构。 注:tree 命令 3. 建立环境变量设置脚本 [arm@localhost arm]$vi env_sh #!/bin/bash PRJROOT=~/dev_home KERNEL=$PRJROOT/kernel ROOTFS=$PRJROOT/rootfs LAPP=$PRJROOT/localapps DOC=$PRJROOT/doc TMP=$PRJROOT/tmp export PRJROOT KERNEL LAPP ROOTFS export PATH=/usr/local/arm/3.4.4/bin:$PATH 4. 登陆时启动环境变量 [arm@localhost arm]$vi ~/.bashrc . ~/dev_home/env_sh 重新登陆 arm 用户,环境变量生效 [arm@localhost arm]$su arm 2.3 配置系统服务 2.3.1 tftp 服务器的配置 如果用下面一条命令能够看到服务已经启动, 则不用安装, 否则需要按 1 或 2 点安装 tftp-server 服务器. [arm@localhost arm]#netstat -a | grep tftp udp 0 0 *:tftp *:* 1. 从 RPM 包安装 tftp-server 从对应 Linux 操作系统版本的安装光盘上找到 tftp-server 的安装包. 下面 tftp-server-0.32-4.i386.rpm 包为例,把 rpm 包拷贝到 dev_home/btools/下. [arm@localhost arm]#cp tftp-server-0.32-4.i386.rpm /home/arm/dev_home/btools/ [arm@localhost arm]#su root [root@localhost arm]#rpm -q tftp-server 如果没有安装 tftp-server,就要用下面命令安装,否则,直接进入第 2 步配置服务. [root@localhost arm]#cd /home/arm/dev_home/btools/ [root@localhost btools]#rpm -ivh tftp-server-0.32-4.i386.rpm 建立 tftp 的主工作目录 [root@localhost btools]#mkdir /tftpboot 2. 修改配置文件并启动服务 备份配置文件 [root@localhost btools]#if [ -f /etc/xinetd.d/tftp ] > then > cp /etc/xinetd.d/tftp /etc/xinetd.d/tftp.old > fi 修改配置文件 [root@localhost btools]#vi /etc/xinetd.d/tftp service tftp { disable = no socket_type = dgram protocol = udp wait = yes user = root server = /usr/sbin/in.tftpd server_args = -s /tftpboot per_source = 11 cps = 100 2 flags = IPv4 } 检查 tftp 服务是否打开 [root@localhost btools]#chkconfig --list 如果 tftp 的服务没有打开,则用下面命令打开 tftp 服务开关 [root@localhost btools]#chkconfig tftp on 重启服务 #/etc/init.d/xinetd restart #netstat -a | grep tftp udp 0 0 *:tftp *:* 2.3.2 NFS 服务器的配置 1. 安装 NFS 服务器 [root@localhost btools]#rpm -q nfs-utils 如果没有安装,从对应 Linux 操作系统版本的安装光盘上找到 nfs-utils 的安装包.Fedora 5 中的安装包 名称为 nfs-utils-1.0.8.rc2-4.FC5.2.i386.rpm。下面以该安装包为例说明: [root@localhost btools]#rpm -ivh nfs-utils-1.0.8.rc2-4.FC5.2.i386.rpm 2. 配置 NFS 服务器 [root@localhost btools]#vi /etc/exports #加入要允许被另外计算机 mount 的目录: #/home/arm/dev_home/tmp 为被另外计算机 mount 的目录 #192.168.1.134 允许另外计算机 mount 的 IP #rw,sync,no_root_squash 表示访问限制,更详细说明见相关手册. /home/arm/dev_home/tmp 192.168.1.134(rw,sync,no_root_squash) 3. 启动 NFS 服务器 第一启动 NFS 服务器时用下面命令. [root@localhost btools]#/etc/init.d/nfs start 如果你已经启动了 NFS 服务器时,并且重新修改了/etc/exports 文件,用如下命令使新加入的目录生效: [root@localhost btools]#/etc/init.d/nfs reload 4. 测试 NFS 服务器 [root@localhost btools]#netstat -a | grep nfs 5. 显示被 export 出的目录列表 [root@localhost btools]#exportfs 2.4 工具使用 2.4.1 minicom 的使用 1.切换到 root 用户. [root@localhost btools]#su - 2. 查找有效的串设备. [root@localhost ~]#cat /proc/devices ... 4 ttyS ... 188 ttyUSB ... 如果是普通串口设备, 设备名前缀为 ttyS, 第一串口为 ttyS0, 第二串口为 ttyS1,依次类推. 如果是 USB 转串口的设备, 设备名前缀为 ttyUSB, 第一串口为 ttyUSB0. 3. 配置 ttyUSB 设备 [root@localhost ~]#minicom -s ttyUSB0 会出现一个 configuration 窗口, ┌──[configuration]────┐ │ Filenames and paths │ │ File transfer protocols │ │ Serial port setup │ │ Modem and dialing │ │ Screen and keyboard │ │ Save setup as ttyUSB0 │ │ Save setup as.. │ │ Exit │ │ Exit from Minicom │ └───────────────┘ 选择 Serial port setup 配置. 会出现如下窗口: ┌────────────────────────────────────────────┐ │ A - Serial Device : /dev/ttyUSB0 │ │ B - Lockfile Location : /var/lock │ │ C - Callin Program : │ │ D - Callout Program : │ │ E - Bps/Par/Bits : 115200 8N1 │ │ F - Hardware Flow Control : No │ │ G - Software Flow Control : No │ │ │ │ Change which setting? │ └───────────────────────────────────────────┘ 我的设置如上所示, 设置完成后, Change which setting?项上按回车退出当前窗口, 回到第一个窗口.按 Save setup as ttyUSB0 保存设置. 再按 Exit from Minicom 退出 Minicom. 4. 启动 minicom [root@localhost ~]#minicom 3 作者介绍 3.1 策划, 组织, 指导, 发布者 刘勇 email: littlegenius2008@163.com 如果您有新的内容,请发到这个电子邮件,我们会把您的内容加入文档,并在作者列表中加入您的名字. 3.2 ADS bootloader 部分 作者:刘勇 email:  littlegenius2008@163.com 3.3 交叉工具部分 作者:孙贺 email:  msunhe@gmail.com 3.4 uboot 部分 作者:聂强 email:  wolfwind9779@yahoo.com.cn 作者:孙贺 email:  msunhe@yahoo.com.cn 3.5 内核部分 作者:聂大鹏 email:dozec@mail.csdn.net 作者:牛须乐(8900a 网卡移植部分) email:clizniu@hotmail.com 3.6 应用程序部分 作者:聂大鹏 email:dozec@mail.csdn.net 3.7 Nand Flash 驱动部分 作者:孙磊,刘勇 email:sunlei3448@yahoo.com.cn 4 支持企业 4.1 尚观科技 为我们提供统许多套远峰公司的 ARM 开发板, 才能让我们做出统一的文档. 第部分 系统启动 bootloader 的编写(ADS) 1 工具介绍 1.1 ADS 命令行命令介绍 1.1.1 armasm 1. 命令:armasm [选项] -o 目标文件 源文件 2. 选项说明 -Errors 错误文件名 ;指定一个错误输出文件 -I 目录[,目录] ;指定源文件搜索目录 -PreDefine 预定义宏 ;指定预定义的宏 -NOCache ;编译源代码时禁止使用 Cache 进行优化 -MaxCache ;编译源代码时使用 Cache 进行优化 -NOWarn ;关闭所有的警告信息 -G ;输出调试表 -keep ;在目标文件中保存本地符号表 -LIttleend ;生成小端(Little-endian) ARM 代码 -BIgend ;生成大端(Big-endian) ARM 代码 -CPU ;设立目标板 ARM 核类型,如: arm920t. -16 ;建立 16 位的 thumb 指令. -32 ;建立 32 位的 ARM 指令. 3. 编译一个汇编文件 c:\adsloader>armasm -LIttleend -cpu ARM920T -32 bdinit.s 把汇编语言编译成小端, 32 位, ARM920T CPU. 1.1.2 armcc, armcpp 1. 命令:armcc [选项] 源文件 1 源文件 2 ... 源文件 n 2. 选项说明 -c ;编译但是不连接 -D ;指定一个编译时使用的预定义宏常量 -E ;仅仅对 C 源文件做预处理 -g ;产生调试信息表 -I ;指头文件的搜索路径 -o ;指定一个输出的目标文件 -O[0/1/2] ;指定源代码的优化级别 -S ;输出汇编代码来代替目标文件 -CPU ;设立目标板 ARM 核类型,如: arm920t. 3.编译一个 C 程序 c:\adsloader>armcc -c -O1 -cpu ARM920T bdisr.c 编译不连接, 二级优化, ARM920T CPU. 1.1.3 armlink 1. 命令:armlink [选项] 输入文件 2. 选项说明 -partial ;合并目标文件 -Output 文件 ;指定输出文件名 -scatter 文件 ;按照指定的文件为可执行文件建立内存映射 -ro-base 地址值 ;只读代码段的起始地址 -rw-base 地址值 ;RW/ZI 段的起始地址 3. 把多个目标文件合并成一个目标文件 c:\adsloader>armlink -partial bdmain.o bdport.o bdserial.o bdmmu.o bdisr.o -o bd.o 4. 把几个目标文件编译一个可执地文件 c:\adsloader>armlink bd.o bdinit.o -scatter bdscf.scf -o bd.axf 1.1.4 fromelf 1. 命令:fromelf [选项] 输入文件 2. 选项说明 -bin 二进制文件名 ;产生的二进制文件 -elf elf 文件名 ;产生一个 elf 文件 -text text 文件名 ;产生 text 文件 3. 产生一个可执行的二进制代码 c:\adsloader>fromelf bd.axf ­bin ­o bd.bin 2 基本原理 2.1 可执行文件组成及内存映射 2.1.1 可执行文件的组成 在 ADS 下,可执行文件有两种,一种是.axf 文件,带有调试信息,可供 AXD 调试工具使用.另一种是.bin 文件,可执行的二进制代码文件。我们重点是讲描.bin 文件的组成。 我们把可执行文件分为两种情况:分别为存放态和运行态。 1. 存放态 存放态是指可执行文件通过 fromelf 产生后,在存储介质(flash 或磁盘)上的分布. 此时可执行文件一 般由两部分组成:分别是代码段和数据段。代码段又分为可执行代码段(.text)和只读数据段(.rodata), 数据段又分为初始化数据段(.data)和未初始化数据段(.bss)。可执行文件的存放态如下: +-------------+----------- | .bss | +-------------+-- 数据段 | .data | +-------------+----------- | .rodata | |_____________| 代码段 | .text | +-------------+----------- 2. 运行态 可执行文件通过装载过程, 搬入到 RAM 中运行, 这时候可执行文件就变成运行态。在 ADS 下对可执行代 码各段有另一个名称: | ... | +-------------+----------- | .bss | ZI 段 +-------------+-- 数据段 | .data | RW 段 +-------------+----------- | .rodata | |_____________| 代码段(RO 段) | .text | +-------------+----------- | ... | 装载前 当可执行文件装载后, 在 RAM 中的分布如下: | ... | +-------------+-- ZI 段结束地址 | ZI 段 | +-------------+-- ZI 段起始地址 | 保留区 2 | +-------------+-- RW 段结束地址 | RW 段 | +-------------+-- RW 段起始地址 | 保留区 1 | +-------------+-- RO 段结束地址 | RO 段 | +-------------+-- RO 段起始地址 | ... | 装载后 所以装载过程必须完成把执行文件的各个段从存储介质上搬到 RAM 指定的位置。而这个装载过程由谁来完 成呢?由我们的启动程序来完成. 2.1.2 装载过程 在 ADS 中,可以通过两种方式来指定可执行代码各段在 RAM 中的位置,一个是用 armlink 来指定,一种是 用 scatter 文件来指定.RAM 区的起始地址:0x30000000. 1. armlink 指定代码段地址 我们通常的代码,只用指定两个段开始地址, RO 段的起始地址和 RW 段的起始地址, ZI 段紧接在 RW 段之 后.示例见该部分的 1.1.3. 2. scatter 指定代码段地址 我们也可以通过 scatter 文件指定可执行文件各段的详细地址. Scatter 文件如下: MYLOADER 0x30000000 ;MYLOADER: 为可执行文件的名称, 可自定义 ;0x3000000: 起始地址 { RO 0x30000000 ;RO 只读代码段的名称 ;0x30000000: 只读代码段的起始地址 { init.o (Init, +First)      ; Init 代码段为可执行文件的第一部分. * (+RO)              ;所有其它的代码段和只读数据段放在该部分 } RW +0 ;RW: RW 段的名称 ;+0: 表示 RW 段紧接着 RO 段 { * (+RW)            ;所有 RW 段放在该部分 } ZI  +0 ;ZI: ZI 段的名称 ;+0: 表示 ZI 段紧接着 RW 段 { *(+ZI)                ;所有 ZI 段放在该部分 } } 3. ADS 产生的各代码段宏 |Image$$RO$$Base|      /* RO 代码段起始地址 */ |Image$$RO$$Limit|    /* RO 代码段结束地址 */ |Image$$RW$$Base|    /* RW 代码段起始地址 */ |Image$$RW$$Limit|   /* RW 代码段结束地址 */ |Image$$ZI$$Base|      /* ZI 代码段起始地址 */ |Image$$ZI$$Limit|    /* ZI 代码段结束地址 */ 注意:在两个$$之间的名称, 与 scatter 中指定的段的名称相同.  4. 装载过程说明 当从 NorFlash 启动时, 要把 flash 芯片的首地址映射到 0x00000000 位置, 系统启动后, 启动程序本身把自己从 flash 中搬到 RAM 中运行. 搬移后的各段起始地址, 由以上宏来确定. 当从 NandFlash 启动时, S3C2410 会自动把前 NandFlash 的前 4k 搬到 S3C2410 的内部 RAM 中,并把内部 RAM 的首地址设为 0x00000000,CPU 从 0x00000000 开始执行. 所以, 在 nandFlash 的前 4k 程序中,必须包含从 NandFlash 把 BootLoader 的其余部分装入 RAM 的程序. 2.1.3 启动过程的汇编部分 当系统启动时, ARM CPU 会跳到 0x00000000 去执行。一般 BootLoader 都包括如下几个部分: 1.  建立中断向量异常表 2. 显示的切换到 SVC 且 32 指令模式 3. 关闭 S3C2410 的内部看门狗 4.  禁止所有的中断 5. 配置系统时钟频率和总线频率 6. 设置内存区的控制寄存器 7. 初始化中断 8. 安装中断向表量 9. 把可执行文件的各个段搬到运行态的各个位置 10. 跳到 C 代码部分执行 2.1.4 启动过程的 C 部分 1. 初始化 MMU 2.初始化外部端口 3. 中断处理程序表初始化 4. 串口初始化 5. 其它部分初始化(可选) 6. 主程序循环 3 AXD 的使用以及源代码说明 3.1 源代码说明 3.1.1 汇编源代码说明 ;=============================================================================== ;  引用头文件 ;=============================================================================== get bdinit.h ;=============================================================================== ; 引用标准变量 ;=============================================================================== IMPORT |Image$$RO$$Base| ; Base address of RO section IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End address of RO section IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base address of RW section IMPORT |Image$$RW$$Limit| ; End address of RW section IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base address of ZI section IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; End addresss of ZI section IMPORT bdmain ; The entry function of C program ;=============================================================================== ; 宏定义 ;=============================================================================== ; macro HANDLER MACRO $HandlerLabel HANDLER $HandleLabel $HandlerLabel sub sp,sp,#4 ;Decrement sp (to store jump address) stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack ldr r0,=$HandleLabel;Load the address of HandleXXX to r0 ldr r0,[r0] ;Load the contents(service routine start address) of HandleXXX str r0,[sp,#4] ;Store the contents(ISR) of HandleXXX to stack ldmfd sp!,{r0,pc} ;POP the work register and pc(jump to ISR) MEND ;=============================================================================== ; 汇编语言的入口代码 ;=============================================================================== AREA Init,CODE,READONLY CODE32 ENTRY ;===================== ; 建立中断向量表 ;===================== b reset_handler ;0x00000000: Reset (SVC) b undef_handler ;0x00000004: Undefined instruction (Undef) b swi_handler ;0x00000008: Software Interrupt (SVC) b iabr_handler ;0x0000000C: Instruction Abort (Abort) b dabr_handler ;0x00000010: Data Abort (Abort) b no_handler ;0x00000014: b irq_handler ;0x00000018: IRQ (IRQ) b fiq_handler ;0x0000001C: FIQ (FIQ) LTORG undef_handler HANDLER HandleUndef swi_handler HANDLER HandleSWI iabr_handler HANDLER HandlePabort dabr_handler HANDLER HandleDabort no_handler HANDLER HandleReserved irq_handler HANDLER HandleIRQ fiq_handler HANDLER HandleFIQ ;============================= ;  复位时运行的主程序 ;============================= reset_handler ;Set the cpu to SVC32 mode mrs r0,cpsr bic r0,r0,#0x1f orr r0,r0,#0xd3 msr cpsr_cxsf,r0 ;Turn off watchdog ldr r0,=WTCON ldr r1,=0x0 str r1,[r0] ;Disable all the first level interrupts ldr r0,=INTMSK ldr r1,=0xffffffff str r1,[r0] ;Disable all the second level interrupts ldr r0,=INTSUBMSK ldr r1,=0x7ff str r1,[r0] ;Configure MPLL ldr r0,=MPLLCON ldr r1,=((M_MDIV<<12)+(M_PDIV<<4)+M_SDIV) ;Fin=12MHz,Fout=200MHz str r1,[r0] ;Set FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 ldr r0, =CLKDIVN mov r1, #3 str r1, [r0] ;Set memory control registers ldrr0,=SMRDATA ldr r1,=BWSCON add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA 0 ldr r3, [r0], #4 str r3, [r1], #4 cmp r2, r0 bne %B0 ;Initialize stacks bl InitStacks ;Setup IRQ handler ldr r0,=HandleIRQ ;This routine is needed ldr r1,=IsrIRQ str r1,[r0] ;Copy RW/ZI section into RAM ldr r0, =|Image$$RO$$Limit|;Get pointer to ROM data ldr r1, =|Image$$RW$$Base| ;and RAM copy ldr r3, =|Image$$ZI$$Base| cmp r0, r1 ; Check that they are different beq %F2 1 cmp r1, r3 ; Copy init data ldrcc r2, [r0], #4 ;--> LDRCC r2, [r0] + ADD r0, r0, #4 strcc r2, [r1], #4 ;--> STRCC r2, [r1] + ADD r1, r1, #4 bcc %B1 2 ldr r1, =|Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment mov r2, #0 3 cmp r3, r1 ; Zero init strcc r2, [r3], #4 bcc %B3 bl bdmain ;Jump to the main function ;Dead loop 1 nop b %B1 ;=============================================================================== ;  初始中断处理程序 ;=============================================================================== IsrIRQ sub sp,sp,#4 ;reserved for PC stmfd sp!,{r8-r9} ldr r9,=INTOFFSET ldr r9,[r9] ldr r8,=HandleEINT0 add r8,r8,r9,lsl #2 ldr r8,[r8] str r8,[sp,#8] ldmfd sp!,{r8-r9,pc} ;=============================================================================== ; 初始化各个模式下堆栈 ;=============================================================================== InitStacks mrs r0,cpsr bic r0,r0,#MODEMASK orr r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;UndefMode ldr sp,=UndefStack orr r1,r0,#ABORTMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;AbortMode ldr sp,=AbortStack orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;IRQMode ldr sp,=IRQStack orr r1,r0,#FIQMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;FIQMode ldr sp,=FIQStack bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT orr r1,r0,#SVCMODE msr cpsr_cxsf,r1 ;SVCMode ldr sp,=SVCStack mov pc,lr ;Return the call routine LTORG ;=============================================================================== ; 内存区控制寄存器值表; 你可根据需要修改 bdinit.h 文件, 下面代码不用做任何改动 ;=============================================================================== SMRDATA DATA DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+( B7_BWSCON<<28)) DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) ;GCS0 DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) ;GCS1 DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) ;GCS2 DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) ;GCS3 DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) ;GCS4 DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) ;GCS5 DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) ;GCS6 DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) ;GCS7 DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT) DCD 0x32 ;SCLK power saving mode, BANKSIZE 128M/128M DCD 0x30 ;MRSR6 CL=3clk DCD 0x30 ;MRSR7 ALIGN ;=============================================================================== ; 异常及中断向量表空间; 安装异常或中断处理程序在 bdisr.c 中,isr_setup()来完成. ;=============================================================================== AREA RamData, DATA, READWRITE ^ _ISR_STARTADDRESS ;表示下面数据区从_ISR_STARTADDRESS 指定的位置开始 HandleReset # 4 HandleUndef # 4 HandleSWI # 4 HandlePabort # 4 HandleDabort # 4 HandleReserved # 4 HandleIRQ # 4 HandleFIQ # 4 ;============================= ; The Interrupt table ;============================= HandleEINT0 # 4 HandleEINT1 # 4 HandleEINT2 # 4 HandleEINT3 # 4 HandleEINT4_7 # 4 HandleEINT8_23 # 4 HandleRSV6 # 4 HandleBATFLT # 4 HandleTICK # 4 HandleWDT # 4 HandleTIMER0 # 4 HandleTIMER1 # 4 HandleTIMER2 # 4 HandleTIMER3 # 4 HandleTIMER4 # 4 HandleUART2 # 4 HandleLCD # 4 HandleDMA0 # 4 HandleDMA1 # 4 HandleDMA2 # 4 HandleDMA3 # 4 HandleMMC # 4 HandleSPI0 # 4 HandleUART1 # 4 HandleRSV24 # 4 HandleUSBD # 4 HandleUSBH # 4 HandleIIC # 4 HandleUART0 # 4 HandleSPI1 # 4 HandleRTC # 4 HandleADC # 4 END 3.1.2 C 语言源代码说明 void bdmain(void) { /* 禁止 Cache 和 MMU */ cache_disable(); mmu_disable(); /* 端口初始化 */ port_init(); /* 中断处理程序 */ isr_init(); /* 串口初始化 */ serial_init(0, 115200); /* 输出信息进行主循环 */ serial_printf("is ok!\n"); while(1) { } } 通常基本 ADS 的测试程序都可以在这个架构上加入自己的代码.  3.2 AXD 的使用 3.2.1 配置仿真器 1. 为仿真器安装 Server 一般的仿真器都对应有一个 Server 程序,所以在使用在线仿真之前,必须先安装这个 Server 程序。我使用 是 Dragon­ICE 仿真器, 所以先要安装 Dragon­ICE Server 程序。 2. 连接仿真器 把 dragon­ICE 仿真器的 JTAG 口连接上 ARM 板(注意:ARM 板要断电连接), 另一端通过并口连接到 PC 上,  有的仿真器是通过 USB 口连接到 PC 上, 这与仿真器的硬件相关。连接好后, 打开 ARM 电源,启动 ARM 板。 当 ARM 通电启动后,启动 Dragon­ICE Server 检测 ARM 板,详细步骤及设置参见对应的仿真器手册。我的 dragon­ICE Server 启动, 按”自动检测”可以检测到 ARM920T。 3.2.2 启动 AXD 配置开发板 1. 启动 AXD 先启动 Dragon­ICE Server 程序. 按如下步聚启动 AXD: 开始­>所有程序­>ARM Developer Suite v1.2­>AXD Debugger 2. 装载仿真器库文件 从 AXD 菜单的 Options­­> Configure Target...启动”Choose Target”目标板配置窗口. 在”Choose Target”窗口中,点击”Add”按钮,选择仿真器的库文件. 我的仿真器服务器程序安装在 c:\Dragon­ICE 下,所以选择项 c:\Dragon­ICE\dragon­ice.dll 文件. 3. 为 AXD 在线仿真配置仿真器 在"Target Environments"中选中 Dragon­ICE 中,点击右边的"Configure"按钮. 在”FJB Dragon­ICE Release v1.2”窗口点击"This computer..."按钮,再点击"OK"按钮。 回到”Choose Target”窗口,点击"OK"按钮。完成配置. 回到主界面, 在右边的”Target”窗口会出现 ARM920T_0.这表明 AXD 已经进入 ARM 板的在线仿真状态. 点击菜单"System Views"­­>"Controls Monitors".会出现"ARM920T­Register"窗口.此时,会显示当前 ARM 板上所 有寄存器的状态。 4. 配置 ARM 板 如果 ARM 板通电后,没有程序运行并把内存区控制寄存器配置好的说,外部 RAM 是不能使用的. 所以必须 通过仿真器来设置这些寄存器. 如果 ARM 板已经有启动程序并且已经配置好, 这一步可以省略. 首先把 2410cfg.txt 拷贝到 c:\下. 回到 AXD 主界面,  从菜单”System Views” ­­> “Command Line Interface”。会出现一个 Command Line  Interface 的调试命令行窗口,并显示如下提示符: Debug > 输入 obey c:\2410cfg.txt 装载所有配置命令. Debug >obey c:\2410cfg.txt 5.  2410cfg.txt 文件说明 sreg psr, 0x00000013 ;设置当前 CPSR 的值, 把 CPU 的模式切换到 SVC 模式和 32 位指令集,  关闭 IRQ 和 FIQ。 smem 0x53000000,0,32 ;设置看门狗控制寄存器 WTCON ;禁止看门狗定时器 smem 0x4C000004,((0x74<<12)+(0x3<<4)+0x1),32 ;设置主频率设置寄存器 MPLLCON ;目前 CPU 的工作频率 FCLK 是 124.00MHz smem 0x4C000014,0x3,32 ;设置时钟分频寄存器 CLKDIVN ;设置 FCLK/HCLK/PCLK 的频率比例 1:2:4 smem 0x48000000,((2<<28)+(2<<24)+(1<<20)+(1<<16)+(1<<12)+(1<<8)+(1<<4)+0),32 ;设置内存总线控制 BWSCON ;SDRAM BANK 6&7 is 32 位 ;其它 BANK is 16 位 smem 0x48000004,((3<<13)+(3<<11)+(7<<8)+(3<<6)+(3<<4)+(3<<2)+3),32 ;设置寄存器区 0 控制寄存器:BANKCON0 smem 0x4800001c,((3<<15)+(1<<2)+1),32 ;设置寄存器区 6 控制寄存器: BANKCON6(SDRAM) ;RAS to CAS 延时 3 时钟周期 ;列地址是 9 位 smem 0x48000020,((3<<15)+(1<<2)+1),32 ;设置寄存器区 7 控制寄存器: BANKCON7(SDRAM) ;RAS to CAS 延时 3 时钟周期 ;列地址是 9 位 smem 0x48000024,((1<<23)+(3<<18)+(2<<16)+1113),32 ;set 外部 RAM 刷新寄存器:REFRESH ;允许自刷新 ;HCLK=FCLK/2, 60MHz,刷新计算器是 1113 smem 0x48000028,0x31,32 ;设置寄存器的大小 ;禁止 burst 操作 ;允许 SDRAM power down 模式 ;SCLK 在访问期间仍在活动状态 ;SDRAM 模式寄存器设置 smem 0x4800002c,0x30,32 smem 0x48000030,0x30,32 3.2.3 使用 AXD 在线仿真调试程序 1. 装载可执行的文件 AXD 只支持.axf 格式的可执行文件. 启动 AXD, 在菜单的 File 中,选择 Load Image..., 选择 c:\adsbloadter\prj\prj_Data\DebugRel\prj.axf 加载执行 image. 就可以执行并调试了. AXD 提供了非常方便的调试手段, 包括在线单步, 自由设置断点等. 第三部分 GNU 交叉工具链 1 设置环境变量,准备源码及相关补丁 1.1 设置环境变量 [arm@localhost arm]#vi ~/.bashrc export PREFIX=/usr/local/arm/3.4.4 export TARGET=arm­linux export SYSROOT=${PREFIX}/sysroot export ARCH=arm export CROSS_COMPILE=${TARGET}­ export PATH=${PREFIX}/bin:$PATH export SRC=/home/arm/dev_home/btools/tchain3.4.4 1. 2 准备源码包 1.2.1 binuils 名称:binutils­2.16.tar.gz 下载地址:http://ftp.gnu.org/gnu/binutils/binutils­2.16.tar.gz 1.2.2 gcc 名称:gcc­3.4.4.tar.bz2 下载地址:http://ftp.gnu.org/gnu/gcc/gcc­3.4.4/gcc­3.4.4.tar.bz2 1.2.3 glibc 名称:glibc­2.3.5.tar.gz glibc­linuxthreads­2.3.5.tar.gz 下载地址:  http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc­2.3.5.tar.gz            http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc­linuxthreads­2.3.5.tar.gz 1.2.4 linux kernel 名称:linux­2.6.14.1.tar.gz 下载地址: http://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux­2.6.14.1.tar.gz 1.3 准备补丁 1.3.1 ioperm.c.diff 作用:打修正 ioperm()函数. 下载地址:http://frank.harvard.edu/~coldwell/toolchain/ioperm.c.diff 1.3.2 flow.c.diff 作用:该补丁用于产生 crti.o 和 crtn.o 文件。 下载地址:http://gcc.gnu.org/cgi­bin/cvsweb.cgi/gcc/gcc/flow.c.diff?cvsroot=gcc&only_with_tag=csl­arm­ branch&r1=1.563.4.2&r2=1.563.4.3 1.3.3 t-linux.diff 作用:修改 gcc 一处 bug 下载地址:http://frank.harvard.edu/~coldwell/toolchain/t­linux.diff 1.4 编译 GNU binutils 重新以 arm 用户登陆,让新设置的环境变量起作用. [arm@localhost arm]#su arm [arm@localhost arm]#cd ${SRC} [arm@localhost tchain3.4.4]#tar xzvf binutils­2.16.tar.gz [arm@localhost tchain3.4.4]#mkdir ­p BUILD/binutils­2.16 [arm@localhost binutils­2.16]#cd BUILD/binutils­2.16 [arm@localhost binutils­2.16]# ../../binutils­2.16/configure ­­prefix=${PREFIX} ­­target=${TARGET} \ ­­with­sysroot=${SYSROOT} [arm@localhost binutils­2.16]#make [arm@localhost binutils­2.16]#su root [root@localhost binutils­2.16]#make install [root@localhost binutils­2.16]#exit [arm@localhost binutils­2.16]# 1.5 准备内核头文件 1.5.1 使用当前平台的 gcc 编译内核头文件 [arm@localhost tchain3.4.4]#cd ${KERNEL} [arm@localhost kernel]#tar xvfz linux­2.6.14.1.tar.gz [arm@localhost kernel]#cd  linux­2.6.14.1 [arm@localhost linux­2.6.14.1]#make ARCH=arm menuconfig [arm@localhost linux­2.6.14.1]#make 1.5.2 复制内核头文件 [arm@localhost kernel]#su root [root@localhost kernel]#mkdir ­p ${SYSROOT}/usr/include [root@localhost kernel]#cp ­a include/linux ${SYSROOT}/usr/include/linux [root@localhost kernel]#cp ­a include/asm­i386 ${SYSROOT}/usr/include/asm [root@localhost kernel]#cp ­a include/asm­generic ${SYSROOT}/usr/include/asm­generic [root@localhost kernel]#exit [arm@localhost kernel]# 1.6 译编 glibc 头文件 [arm@localhost kernel]#cd ${SRC} [arm@localhost chain3.4.4]#tar xvfz glibc­2.3.5.tar.gz [arm@localhost chain3.4.4]#patch ­d glibc­2.3.5 ­p1 < ioperm.c.diff [arm@localhost glibc­2.3.5]#cd glibc­2.3.5 [arm@localhost glibc­2.3.5]#tar xvfz ../glibc­linuxthreads­2.3.5.tar.gz [arm@localhost chain3.4.4]#cd .. [arm@localhost chain3.4.4]#mkdir BUILD/glibc­2.3.5­headers [arm@localhost chain3.4.4]#cd BUILD/glibc­2.3.5­headers [arm@localhost glibc­2.3.5­headers]#../../glibc­2.3.5/configure ­­prefix=/usr ­­host=${TARGET} \ ­­enable­add­ons=linuxthreads –with­headers=${SYSROOT}/usr/include [arm@localhost glibc­2.3.5­headers]#su root [root@localhost glibc­2.3.5­headers]#make cross­compiling=yes install_root=${SYSROOT} install­headers [root@localhost glibc­2.3.5­headers]#touch ${SYSROOT}/usr/include/gnu/stubs.h  [root@localhost glibc­2.3.5­headers]#touch ${SYSROOT}/usr/include/bits/stdio_lim.h [root@localhost glibc­2.3.5­headers]#exit [arm@localhost glibc­2.3.5­headers]# 注意: ­­prefix=/usr :是 gcc 寻找库的搜索路径。 1.7 编译 gcc 第一阶段 [arm@localhost glibc­2.3.5­headers]#cd ${SRC} [arm@localhost chain3.4.4]#tar xjvf gcc­3.4.4.tar.bz2 [arm@localhost chain3.4.4]#patch ­d gcc­3.4.4 ­p1 < flow.c.diff [arm@localhost chain3.4.4]#patch ­d gcc­3.4.4 ­p1 < t­linux.diff [arm@localhost chain3.4.4]#mkdir ­p BUILD/gcc­3.4.4­stage1 [arm@localhost chain3.4.4]#cd BUILD/gcc­3.4.4­stage1 [arm@localhost gcc­3.4.4­stage1]#../../gcc­3.4.4/configure ­­prefix=${PREFIX} ­­target=${TARGET} \ ­­enable­languages=c ­­with­sysroot=${SYSROOT} 注意:不能加上"­­disable­shared"选项。 [arm@localhost gcc­3.4.4­stage1]#make all­gcc [arm@localhost gcc­3.4.4­stage1]#su root [root@localhost gcc­3.4.4­stage1]#make install­gcc [root@localhost gcc­3.4.4­stage1]#exit [arm@localhost gcc­3.4.4­stage1]# 1.8 编译完整的 glibc [arm@localhost gcc­3.4.4­stage1] #cd ${SRC} [arm@localhost tchain3.4.4]#mkdir BUILD/glibc­2.3.5 [arm@localhost tchain3.4.4]#cd BUILD/glibc­2.3.5 [arm@localhost glibc­2.3.5]#BUILD_CC=gcc CC=${CROSS_COMPILE}gcc AR=${CROSS_COMPILE}ar \ RANLIB=${CROSS_COMPILE}ranlib AS=${CROSS_COMPILE}as LD=${CROSS_COMPILE}ld \ ../../glibc­2.3.5/configure ­­prefix=/usr ­­build=i386­redhat­linux ­­host=arm­unknown­linux­gnu \ ­­target=arm­unknown­linux­gnu ­­without­__thread ­­enable­add­ons=linuxthreads \ ­­with­headers=${SYSROOT}/usr/include 说明: ­­prefix:                    指定安装路径。 ­­target: 指定目标平台。 ­­host: 指定当前平台。 ­­build: 指定编译平台。 ­­with­sysroot:               用于指定编译所需要的头文件,及链接库。 ­­enable­add­ons: 加入其它的库,如线程库等。 ­­enable­languages: 指定 gcc 所支持的语言。 [arm@localhost glibc­2.3.5]#make  [arm@localhost glibc­2.3.5]#su root [root@localhost glibc­2.3.5]#make install_root=${SYSROOT} install [root@localhost glibc­2.3.5]#exit [arm@localhost glibc­2.3.5]# 1.9 编译完整的 gcc [arm@localhost glibc­2.3.5]#cd ${SRC} [arm@localhost tchain3.4.4]#mkdir BUILD/gcc­3.4.4 [arm@localhost tchain3.4.4]#cd BUILD/gcc­3.4.4 [arm@localhost gcc­3.4.4]#../../gcc­3.4.4/configure ­­prefix=${PREFIX} ­­target=${TARGET} \ ­­enable­languages=c ­­with­sysroot=${SYSROOT} [arm@localhost gcc­3.4.4]#make [arm@localhost gcc­3.4.4]#su root  [root@localhost gcc­3.4.4]#make install [root@localhost gcc­3.4.4]#exit [arm@localhost gcc­3.4.4]# 2 GNU 交叉工具链的下载 2.1 ARM 官方网站 工具链的官方下载地址: http://www.arm.linux.org.uk     可以从该站点下载 2.95.3, 3.0 以及 3.2 工具链 ftp://ftp.arm.linux.org.uk/pub/armlinux/toolchain/cross­2.95.3.tar.bz2 ftp://ftp.arm.linux.org.uk/pub/armlinux/toolchain/cross­3.0.tar.bz2               ftp://ftp.arm.linux.org.uk/pub/armlinux/toolchain/cross­3.2.tar.bz2 3 GNU 交叉工具链的介绍与使用 3.1 常用工具介绍 名称 归属 作用 arm­linux­as binutils 编译 ARM 汇编程序 arm­linux­ar binutils 把多个.o 合并成一个.o 或静态库(.a) arm­linux­ranlib binutils 为库文件建立索引,相当于 arm­linux­ar ­s arm­linux­ld binutils 连接器(Linker), 把多个.o 或库文件连接成一个可执行文件 名称 归属 作用 arm­linux­objdump binutils 查看目标文件(.o)和库(.a)的信息 arm­linux­objcopy binutils 转换可执行文件的格式 arm­linux­strip binutils 去掉 elf 可执行文件的信息. 使可执行文件变小 arm­linux­readelf binutils 读 elf 可执行文件的信息 arm­linux­gcc gcc 编译.c 或.S 开头的 C 程序或汇编程序 arm­linux­g++ gcc 编译 c++程序 3.2 主要工具的使用 3.2.1 arm-linux-gcc 的使用 1. 编译 C 文件,生成 elf 可执行文件 h1.c 源文件 #include  void hellofirst(void) { printf("The first hello! \n"); } h2.c 源文件 #include  void hellosecond(void) { printf("The second hello! \n"); } hello.c 源文件 #include  void hellosecond(void); void hellofirst(void); int main(int argc, char *argv[]) { hellofirst(); hellosecond(); return(0); } 编译以上 3 个文件,有如下几种方法: 方法 1: [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­c h1.c [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­c h2.c [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c h1.o h2.o 方法 2: [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­c h1.c h2.c [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c h1.o h2.o 方法 3: [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­c ­o h1.o h1.c [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­c ­o h1.o h1.c [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c h1.o h2.o 方法 4: [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c h1.c h2.c ­c: 只编译不连接。 ­o: 编译且连接。 2. 产生一个预处理文件 当要看一个宏在源文件中产生的结果时,比较合适。 [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­E h1.i h1.c ­E: 产生一个预处理文件. 3. 产生一个动态库 动态库是在运行时需要的库。 [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­c ­fpic h1.c h2.c [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­shared h1.o h2.o ­o hello.so [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c hello.so 把 hello.so 拷贝到目标板的/lib 目录下,把可执行文件拷贝目标板的/tmp 目录下,在目标板上运行 hello. #/tmp/hello 或把 hello.so 和 hello 一起拷贝到/tmp 目标下,并设置 LD_LIBRARY_PATH 环境变量 #export LD_LIBRARY_PATH =/tmp:$LD_LIBRARY_PATH #/tmp/hello 3.2.2 arm-linux-ar 和 arm-linux-ranlib 的使用 静态库是在编译时需要的库。 1. 建立一个静态库 [arm@localhost gcc]#arm­linux­ar ­r libhello.a h1.o h2.o 2. 为静态库建立索引 [arm@localhost gcc]#arm­linux­ar ­s libhello.a [arm@localhost gcc]#arm­linux­ranlib libhello.a 3. 由静态库产生可执行文件 [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c ­lhello ­L./ [arm@localhost gcc]#arm­linux­gcc ­o hello hello.c libhello.a hello 文件可以直接拷贝到/tmp 目录下运行,不需 libhello.a. 3.2.3 arm-linux-objdump 的使用 1. 查看静态库或.o 文件的组成文件 [arm@localhost gcc]$ arm­linux­objdump ­a libhello.a 2. 查看静态库或.o 文件的络组成部分的头部分 [arm@localhost gcc]$ arm­linux­objdump ­h libhello.a 3. 把目标文件代码反汇编 [arm@localhost gcc]$ arm­linux­objdump ­d libhello.a 3.2.4 arm-linux-readelf 的使用 1. 读 elf 文件开始的文件头部 [arm@localhost gcc]$ arm­linux­readelf ­h hello ELF Header: Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 61 00 00 00 00 00 00 00 00 Class:                                     ELF32 Data:                                      2's complement, little endian Version:                                1 (current) OS/ABI:                                ARM ABI Version:                         0 Type:                                     EXEC (Executable file) Machine:                                ARM Version:                                 0x1 Entry point address:               0x82b4 Start of program headers:      52 (bytes into file) Start of section headers:        10240 (bytes into file) Flags:                                     0x2, has entry point Size of this header:                52 (bytes) Size of program headers:       32 (bytes) Number of program headers: 6 Size of section headers:          40 (bytes) Number of section headers:    28 Section header string table index: 25 2. 读 elf 文件中所有 ELF 的头部: [arm@localhost gcc]#arm­linux­readelf ­e hello ...... 3. 显示整个文件的符号表 [arm@localhost gcc]#arm­linux­readelf ­s hello ...... 4. 显示使用的动态库 [arm@localhost gcc]#arm­linux­readelf ­d hello ...... 3.2.5 arm-linux-strip 的使用 1. 移除所有的符号信息 [arm@localhost gcc]#cp hello hello1 [arm@localhost gcc]#arm­linux­strip ­strip­all hello ­­strip­all: 是移除所有符号信息 [arm@localhost gcc]#ll ­rwxr­xr­x  1 arm root  2856  7 月 3 15:14 hello ­rwxr­xr­x  1 arm root 13682  7 月 3 15:13 hello1 被 strip 后的 hello 程序比原来的 hello1 程序要小很多。 2. 移除调试符号信息 [arm@localhost gcc]#arm­linux­strip ­g hello [arm@localhost gcc]#ll ­rwxr­xr­x  1 arm root  4501  7 月 3 15:17 hello ­rwxr­xr­x  1 arm root 13682  7 月 3 15:13 hello1 3.2.6 arm-linux-copydump 的使用 生成可以执行的 2 进制代码 [arm@localhost gcc]#arm­linux­copydump ­O binary hello hello.bin 4 ARM GNU 常用汇编语言介绍 4.1 ARM GNU 常用汇编伪指令介绍 1. abort .abort: 停止汇编 .align abs­expr1, abs­expr2: 以某种对齐方式,在未使用的存储区域填充值. 第一个值表示对齐方式,4, 8,16 或 32. 第 二个表达式值表示填充的值. 2. if...else...endif .if .else .endif: 支持条件预编译 3. include  .include "file": 包含指定的头文件, 可以把一个汇编常量定义放在头文件中. 4. comm .comm symbol, length:在 bss 段申请一段命名空间,该段空间的名称叫 symbol, 长度为 length.  Ld 连接器在连接会 为它留出空间. 5. data .data subsection: 说明接下来的定义归属于 subsection 数据段. 6.  equ .equ symbol, expression: 把某一个符号(symbol)定义成某一个值(expression).该指令并不分配空间. 7. global .global symbol: 定义一个全局符号, 通常是为 ld 使用. 8. ascii .ascii "string": 定义一个字符串并为之分配空间. 9. byte .byte expressions: 定义一个字节, 并为之分配空间. 10. short .short expressions: 定义一个短整型,  并为之分配空间. 11. int .int expressions: 定义一个整型,并为之分配空间. 12 long .long expressions: 定义一个长整型, 并为之分配空间. 13 word .word expressions: 定义一个字,并为之分配空间, 4bytes. 14. macro/endm .macro: 定义一段宏代码, .macro 表示代码的开始, .endm 表示代码的结束. 15. req name .req register name:  为寄存器定义一个别名. 16. code .code [16|32]: 指定指令代码产生的长度, 16 表示 Thumb 指令, 32 表示 ARM 指令. 17. ltorg .ltorg: 表示当前往下的定义在归于当前段,并为之分配空间. 4.2 ARM GNU 专有符号 1. @ 表示注释从当前位置到行尾的字符. 2. # 注释掉一整行. 3. ; 新行分隔符. 4.3 操作码 1. NOP nop 空操作, 相当于 MOV r0, r0 2. LDR ldr  , =  相当于 PC 寄存器或其它寄存器的长转移. 3.ADR adr  
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pavel

贡献于2017-05-22

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