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I.MX6Q(TQIMX6Q/TQE9)学习笔记——内核启动与文件系统挂载

发布时间:2021-11-15 发布时间:
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经过前面的移植,u-boot已经有能力启动内核了,本文主要来看下如何通过之前移植的u-boot来启动内核。如果按照前面的文章完成了LTIB的编译,那么,Linux的内核应该就会出现rpm/BUILD/目录下,接下来,我们就开始移植这个3.0.35版本的内核到TQIMX6Q。


内核的编译


为了简化内核编译的过程,可以在内核目录下创建编译脚本,命名为build.sh,内容如下:


#!/bin/sh

export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=/opt/freescale/usr/local/gcc-4.6.2-glibc-2.13-linaro-multilib-2011.12/fsl-linaro-toolchain/bin/arm-none-linux-gnueabi-

make uImage -j8

为该脚本添加可执行权限:


chmod a+x build.sh

由于本文使用的内核镜像格式是uImage,因此会依赖u-boot编译时生成的工具——mkimage。该工具为u-boot目录的tools子目录下,可以将mkimage拷贝到/usr/bin或者/usr/local/bin目录下,当然也可以是用环境变量PATH,方法如下:

export PATH=$PATH:~/Projects/imx6/L3.0.35_4.1.0/ltib/rpm/BUILD/u-boot-2009.8/tools

安装路径需要根据自己的实际情况填写。完成以上操作之后就可以编译内核了,执行脚本程序:

./build.sh

内核的编译时间较长,需耐心等待,也与机器的配置有关。

内核启动尝试


内核编译完成后,uImage会出现在arch/arm/boot/目录下,将该镜像烧写到SD卡:


sudo dd if=arch/arm/boot/uImage of=/dev/sdb bs=512 seek=2048

sync

然后用SD卡启动开发板,按任意键打断u-boot启动,进入命令行,修改u-boot环境变量:

setenv bootargs_base 'setenv bootargs console=ttymxc0,115200'

setenv bootargs_mmc 'setenv bootargs ${bootargs} root=/dev/mmcblk1p1 rootwait rw'

setenv bootcmd_mmc 'run bootargs_base bootargs_mmc; mmc dev 1; mmc read ${loadaddr} 0x800 0x2000; bootm'

setenv bootcmd 'run bootcmd_mmc'

saveenv

以上指令的含义:

第一条:bootargs_base,维持默认状态,作用是在bootargs中指定串口终端及波特率。

第二条:bootargs_mmc,是MMC方式启动内核使用的bootargs特有参数。

第三条:bootcmd_mmc,是MMC方式启动特有的命令组合。

第四条:bootcmd是内核启动命令。

第五条:保存env到SD存储介质。

完成之后执行命令:


boot

或者重新上电开发板就可以启动内核了。

内核的修改


通过上面的设置,u-boot已经可以引导内核启动了,但是,内核启动后仅打印了一部分log,猜测是内核中UART的GPIO管脚配置不正确,开始一段log能打印出来是因为u-boot阶段配置好了UART,而内核中又将这两个引脚配置为其它用途了。首先来解决串口log问题,打开文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_sabresd.h并作如下修改:


... ...

/* UART1 for debug */

// MX6Q_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD,

MX6Q_PAD_SD3_DAT7__UART1_TXD,

// MX6Q_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD,

MX6Q_PAD_SD3_DAT6__UART1_RXD,

... ...

其实,u-boot已经作过相应的修改,修改UART1相关的配置信息,除了以上修改之外,还需要将SD3与串口冲突的两个引脚:

/* USDHC3 */

MX6Q_PAD_SD3_CLK__USDHC3_CLK_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_CMD__USDHC3_CMD_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT0__USDHC3_DAT0_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT1__USDHC3_DAT1_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT2__USDHC3_DAT2_50MHZ,

MX6Q_PAD_SD3_DAT3__USDHC3_DAT3_50MHZ,

// MX6Q_PAD_SD3_DAT4__USDHC3_DAT4_50MHZ,

// MX6Q_PAD_SD3_DAT5__USDHC3_DAT5_50MHZ,

// MX6Q_PAD_SD3_DAT6__USDHC3_DAT6_50MHZ,

// MX6Q_PAD_SD3_DAT7__USDHC3_DAT7_50MHZ,

MX6Q_PAD_NANDF_D0__GPIO_2_0, /* SD3_CD */

MX6Q_PAD_NANDF_D1__GPIO_2_1, /* SD3_WP */

注释掉以上四行。保存后重新编译内核并烧写到SD卡,重新启动开发板会发现内核已经可以正常打印启动Log了。接下来将LTIB编译生成的rootfs烧写到开发板,并使用编译好的内核挂载该文件系统。

挂载文件系统


文件系统的构建方式都差不多,这里就不再自己构建了,直接使用LTIB编译时生成的文件系统。


将SD卡插ubunut上,对该SD卡进行分区:


sudo fdisk /dev/sdb

然后如下操作:

Step1: 通过指令u切换到sectors模式。输入u后回车,fdisk会在sectors模式和cylinders模式间切换,这里切换到sectors模式。


Step2:通过d指令删除原来的分区。重复的输入d并回车,可以删除SD卡原有的分区,知道没有任何分区为止。


Step3:通过n指令新建分区。输入n并回车。


Step4:输入分区编号。这里输入数字1。


Step5:输入分区的起始位置。该位置是sectors为单位的,每个sector的大小为512B,这里偏移8M,给内核留下足够的存储空间,输入16384并回车。


Step6:输入分区的结束为止。直接使用默认值,即到达SD卡的末尾,故直接回车即可。


Step7:保存分区信息。输入指令w并回车。


这样就完成了SD卡的分区,接下来需要将该分区格式化为ext3或者ext4,指令如下:


sudo mkfs.ext3 /dev/sdb1

或者

sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

最后,将文件系统拷贝到该分区,进入ltib目录下的rootfs文件夹,然后执行如下指令:

sudo mount /dev/sdb1 /mnt

sudo cp -a * /mnt

也可以重新拔插SD卡,将rootfs内的文件拷贝到ubunut挂载的分区。


如果rootfs是压缩包,则可以解压到SD卡分区,比如bzip的压缩包,可以如下处理:

sudo tar jxf rootfs.tar.bz2 -C /mnt

sudo mv /mnt/rootfs/* /mnt

不过一般不用这么麻烦,直接用前面的方式拷贝即可。拷贝完成后执行sync指令,然后将SD插到开发板上启动开发板。启动时发现内核并没有成功挂载上rootfs文件系统,且根本没有识别到SD卡,因此,猜测是SD相关的引脚配置不正确。通过查阅原理图及内核源码文件可知,代码中配置的uSDHC2的WP和CD引脚与TQIMX6Q的连接方式不一致,因此,需要作如下修改:

Step1:打开arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_sabresd.h,作如下修改:


/* USDHC2 */

MX6Q_PAD_SD2_CLK__USDHC2_CLK,

MX6Q_PAD_SD2_CMD__USDHC2_CMD,

MX6Q_PAD_SD2_DAT0__USDHC2_DAT0,

MX6Q_PAD_SD2_DAT1__USDHC2_DAT1,

MX6Q_PAD_SD2_DAT2__USDHC2_DAT2,

MX6Q_PAD_SD2_DAT3__USDHC2_DAT3,

// MX6Q_PAD_NANDF_D4__USDHC2_DAT4,

// MX6Q_PAD_NANDF_D5__USDHC2_DAT5,

// MX6Q_PAD_NANDF_D6__USDHC2_DAT6,

// MX6Q_PAD_NANDF_D7__USDHC2_DAT7,

// MX6Q_PAD_NANDF_D2__GPIO_2_2, /* SD2_CD */

MX6Q_PAD_GPIO_2__USDHC2_WP,

// MX6Q_PAD_NANDF_D3__GPIO_2_3, /* SD2_WP */

MX6Q_PAD_GPIO_4__USDHC2_CD,

Step2:打开arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_sabresd.c,作如下修改:

#define SABRESD_SD2_CD IMX_GPIO_NR(1, 4)

#define SABRESD_SD2_WP IMX_GPIO_NR(1, 2)

即将SD2_CD的引脚号修改为GPIO1_4和GPIO1_2。

按照以上步骤修改内核后重新编译并烧写到SD卡,然后使用SD卡启动开发板。


效果展示


按照上面的步骤修改后内核就可以正常启动了,下面是启动Log:


U-Boot 2009.08-dirty ( 3月 23 2015 - 23:14:02)


CPU: Freescale i.MX6 family TO1.2 at 792 MHz

Thermal sensor with ratio = 174

Temperature: 23 C, calibration data 0x54e4bb69

mx6q pll1: 792MHz

mx6q pll2: 528MHz

mx6q pll3: 480MHz

mx6q pll8: 50MHz

ipg clock : 66000000Hz

ipg per clock : 66000000Hz

uart clock : 80000000Hz

cspi clock : 60000000Hz

ahb clock : 132000000Hz

axi clock : 264000000Hz

emi_slow clock: 132000000Hz

ddr clock : 528000000Hz

usdhc1 clock : 198000000Hz

usdhc2 clock : 198000000Hz

usdhc3 clock : 198000000Hz

usdhc4 clock : 198000000Hz

nfc clock : 24000000Hz

Board: i.MX6Q-SABRESD: unknown-board Board: 0x63012 [POR ]

Boot Device: SD

I2C: ready

DRAM: 1 GB

MMC: FSL_USDHC: 0,FSL_USDHC: 1,FSL_USDHC: 2,FSL_USDHC: 3

In: serial

Out: serial

Err: serial

Net: got MAC address from IIM: 00:00:00:00:00:00

FEC0 [PRIME]

Hit any key to stop autoboot: 0

mmc1 is current device


MMC read: dev # 1, block # 2048, count 8192 ... 8192 blocks read: OK

## Booting kernel from Legacy Image at 10800000 ...

Image Name: Linux-3.0.35-2666-gbdde708-g3344

Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

Data Size: 3866004 Bytes = 3.7 MB

Load Address: 10008000

Entry Point: 10008000

Verifying Checksum ... OK

Loading Kernel Image ... OK

OK


Starting kernel ...


Uncompressing Linux... done, booting the kernel.

Linux version 3.0.35-2666-gbdde708-g334422e-dirty (lilianrong@ubuntu) (gcc version 4.6.2 20110630 (prerelease) (Freescale MAD -- Linaro 2011.07 -- Built at 2011/08/10 09:20) ) #5 SMP PREEMPT Wed Mar 25 19:29:24 CST 2015

CPU: ARMv7 Processor [412fc09a] revision 10 (ARMv7), cr=10c53c7d

CPU: VIPT nonaliasing data cache, VIPT aliasing instruction cache

Machine: Freescale i.MX 6Quad/DualLite/Solo Sabre-SD Board

Ignoring unrecognised tag 0x54410008

Memory policy: ECC disabled, Data cache writealloc

CPU identified as i.MX6Q, silicon rev 1.2

PERCPU: Embedded 7 pages/cpu @8c008000 s5440 r8192 d15040 u32768

Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 194560

Kernel command line: console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p1 rootwait rw

PID hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)

Dentry cache hash table entries: 131072 (order: 7, 524288 bytes)

Inode-cache hash table entries: 65536 (order: 6, 262144 bytes)

Memory: 512MB 256MB = 768MB total

Memory: 765764k/765764k available, 282812k reserved, 0K highmem

Virtual kernel memory layout:

vector : 0xffff0000 - 0xffff1000 ( 4 kB)

fixmap : 0xfff00000 - 0xfffe0000 ( 896 kB)

DMA : 0xf4600000 - 0xffe00000 ( 184 MB)

vmalloc : 0xc0800000 - 0xf2000000 ( 792 MB)

lowmem : 0x80000000 - 0xc0000000 (1024 MB)

pkmap : 0x7fe00000 - 0x80000000 (

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IMX6QQIMX6QTQE9内核启动文件系统挂载

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