嵌入式Linux学习笔记
學習正點原子《【正點原子】I.MX6U嵌入式Linux驅動開發指南V1.5.2.pdf》個人筆記
常用操作&相關知識
壓縮解壓
解壓.tar.bz2
tar -vxjf linux-imx-4.1.15-2.1.0-g8a006db.tar.bz2
壓縮.tar.bz2
tar -vcjf alientek_uboot.tar.bz2 alientek_uboot
編譯
將前面編譯出來的 led.o 文件鏈接到 0X87800000 這個地址，使用如下命令：
arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 led.o -o led.elf
上述命令中-Ttext 就是指定鏈接地址，“-o”選項指定鏈接生成的 elf 文件名，這里我們命名為 led.elf。上述命令執行完以后就會在工程目錄下多一個 led.elf 文件
led.elf 文件也不是我們最終燒寫到 SD 卡中的可執行文件，我們要燒寫的.bin 文件，因此還需要將 led.elf 文件轉換為.bin 文件，這里我們就需要用到 arm-linux-gnueabihf-objcopy 這個工具了。
arm-linux-gnueabihf-objcopy 更像一個格式轉換工具，我們需要用它將 led.elf 文件轉換為led.bin 文件，命令如下：
arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.bin
上述命令中，“-O”選項指定以什么格式輸出，后面的“binary”表示以二進制格式輸出，選項“-S”表示不要復制源文件中的重定位信息和符號信息，“-g”表示不復制源文件中的調試信息。
大多數情況下我們都是用 C 語言寫試驗例程的，有時候需要查看其匯編代碼來調試代碼，因此就需要進行反匯編，一般可以將 elf 文件反匯編，比如如下命令：
arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis
上述代碼中的“-D”選項表示反匯編所有的段，反匯編完成以后就會在當前目錄下出現一個名為 led.dis 文件
可以打開 led.dis 文件看一下，看看是不是匯編代碼
從圖 可以看出 led.dis 里面是匯編代碼，而且還可以看到內存分配情況。在0X87800000 處就是全局標號_start，也就是程序開始的地方。通過 led.dis 這個反匯編文件可以明顯的看出我們的代碼已經鏈接到了以 0X87800000 為起始地址的區域。
makefile
objs := start.o main.oledc.bin:$(objs)arm-linux-gnueabihf-ld -Timx6ul.lds -o ledc.elf $^arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S ledc.elf $@arm-linux-gnueabihf-objdump -D -m arm ledc.elf > ledc.dis%.o:%.sarm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<%.o:%.Sarm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<%.o:%.carm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<clean:rm -rf *.o ledc.bin ledc.elf ledc.dis第 1 行定義了一個變量 objs， objs 包含著要生成 ledc.bin 所需的材料： start.o 和 main.o，也就是當前工程下的 start.s 和 main.c 這兩個文件編譯后的.o 文件。這里要注意 start.o 一定要放到最前面！因為在后面鏈接的時候 start.o 要在最前面，因為 start.o 是最先要執行的文件！
第 3 行就是默認目標，目的是生成最終的可執行文件 ledc.bin， ledc.bin 依賴 start.o 和 main.o如果當前工程沒有 start.o 和 main.o 的時候就會找到相應的規則去生成 start.o 和 main.o。比如start.o 是 start.s 文件編譯生成的，因此會執行第 8 行的規則。
第 4 行是使用 arm-linux-gnueabihf-ld 進行鏈接，鏈接起始地址是 0X87800000，但是這一行用到了自動變量“$^”，“$^”的意思是所有依賴文件的集合，在這里就是 objs 這個變量的值：start.o 和 main.o。鏈接的時候 start.o 要鏈接到最前面，因為第一行代碼就是 start.o 里面的，因此這一行就相當于：
arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 -o ledc.elf start.o main.o
第 5 行使用 arm-linux-gnueabihf-objcopy 來將 ledc.elf 文件轉為 ledc.bin，本行也用到了自動變量“$@”，“$@”的意思是目標集合，在這里就是“ledc.bin”，那么本行就相當于：
arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S ledc.elf ledc.bin
第 6 行使用 arm-linux-gnueabihf-objdump 來反匯編，生成 ledc.dis 文件。
第 8~15 行就是針對不同的文件類型將其編譯成對應的.o 文件，其實就是匯編.s(.S)和.c 文件，比如 start.s 就會使用第 8 行的規則來生成對應的 start.o 文件。第 9 行就是具體的命令，這行也用到了自動變量“$@”和“$<”，其中“$<”的意思是依賴目標集合的第一個文件。比如start.s 要編譯成 start.o 的話第 8 行和第 9 行就相當于：
第 17 行就是工程清理規則，通過命令“make clean”就可以清理工程。
KERNELDIR := /home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/linux/temp/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek CURRENT_PATH := $(shell pwd) obj-m := chrdevbase.obuild: kernel_moduleskernel_modules:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules clean:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean第 1 行， KERNELDIR 表示開發板所使用的 Linux 內核源碼目錄，使用絕對路徑，大家根據自己的實際情況填寫即可。
第 2 行， CURRENT_PATH 表示當前路徑，直接通過運行“pwd”命令來獲取當前所處路徑。
第 3 行， obj-m 表示將 chrdevbase.c 這個文件編譯為 chrdevbase.ko 模塊。
第 8 行，具體的編譯命令，后面的 modules 表示編譯模塊， -C 表示將當前的工作目錄切換到指定目錄中，也就是 KERNERLDIR 目錄。 M 表示模塊源碼目錄，“make modules”命令中加入 M=dir 以后程序會自動到指定的 dir 目錄中讀取模塊的源碼并將其編譯為.ko 文件。
Makefile 編寫好以后輸入“make”命令編譯驅動模塊
鏈接腳本
SECTIONS{. = 0X10000000;.text : {*(.text)}. = 0X30000000;.data ALIGN(4) : { *(.data) }.bss ALIGN(4) : { *(.bss) } }第 1 行我們先寫了一個關鍵字“SECTIONS”，后面跟了一個大括號，這個大括號和第 7 行的大括號是一對，這是必須的?？雌饋砭透?C 語言里面的函數一樣。
第 2 行對一個特殊符號“.”進行賦值，“.”在鏈接腳本里面叫做定位計數器，默認的定位計數器為 0。我們要求代碼鏈接到以0X10000000 為起始地址的地方，因此這一行給“.”賦值0X10000000，表示以 0X10000000 開始，后面的文件或者段都會以0X10000000 為起始地址開始鏈接。
第 3 行的“.text”是段名，后面的冒號是語法要求，冒號后面的大括號里面可以填上要鏈接到“.text”這個段里面的所有文件，“*(.text)”中的“*”是通配符，表示所有輸入文件的.text段都放到“.text”中。
第 4 行，我們的要求是數據放到 0X30000000 開始的地方，所以我們需要重新設置定位計數器“.”，將其改為 0X30000000。如果不重新設置的話會怎么樣？假設“.text”段大小為 0X10000，那么接下來的.data 段開始地址就是0X10000000+0X10000=0X10010000，這明顯不符合我們的要求。所以我們必須調整定位計數器為 0X30000000。
第 5 行跟第 3 行一樣，定義了一個名為“.data”的段，然后所有文件的“.data”段都放到這里面。但是這一行多了一個“ALIGN(4)”，這是什么意思呢？這是用來對“.data”這個段的起始地址做字節對齊的， ALIGN(4)表示 4 字節對齊。也就是說段“.data”的起始地址要能被 4 整除，一般常見的都是 ALIGN(4)或者 ALIGN(8)，也就是 4 字節或者 8 字節對齊。
第 6 行定義了一個“.bss”段，所有文件中的“.bss”數據都會被放到這個里面，“.bss”數據就是那些定義了但是沒有被初始化的變量。
上面就是鏈接腳本最基本的語法格式，我們接下來就按照這個基本的語法格式來編寫我們本試
驗的鏈接腳本，我們本試驗的鏈接腳本要求如下：
①、鏈接起始地址為 0X87800000。
②、 start.o 要被鏈接到最開始的地方，因為 start.o 里面包含這第一個要執行的命令。
根據要求，在 Makefile 同目錄下新建一個名為“imx6ul.lds”的文件，然后在此文件里面輸入如下所示代碼：
第 2 行設置定位計數器為0X87800000，因為我們的鏈接地址就是0X87800000。
第5行設置鏈接到開始位置的文件為start.o，因為 start.o 里面包含著第一個要執行的指令，所以一定要鏈接到最開始的地方。
第 6 行是 main.o這個文件，其實可以不用寫出來，因為 main.o 的位置就無所謂了，可以由編譯器自行決定鏈接位置。
在第 11、 13 行有“__bss_start”和“__bss_end”這兩個東西？這個是什么呢？“__bss_start”和“__bss_end”是符號，第 11、 13 這兩行其實就是對這兩個符號進行賦值，其值為定位符“.”，這兩個符號用來保存.bss 段的起始地址和結束地址。前面說了.bss 段是定義了但是沒有被初始化的變量，我們需要手動對.bss 段的變量清零的，因此我們需要知道.bss 段的起始和結束地址，這樣我們直接對這段內存賦 0 即可完成清零。通過第 11、 13 行代碼， .bss 段的起始地址和結束地址就保存在了“__bss_start”和“__bss_end”中，我們就可以直接在匯編或者 C 文件里面使用這兩個符號。
arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 -o ledc.elf $^
改為：
arm-linux-gnueabihf-ld -Timx6ul.lds -o ledc.elf $^
其實就是將-T 后面的 0X87800000 改為 imx6ul.lds，表示使用 imx6ul.lds 這個鏈接腳本文件。
內核目錄
linux內核編譯過程
make xxx_defconfig命令配置 Linux 的時候如下兩行命令會執行腳本scripts/Makefile.build：
@make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/basic @make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig xxx_defconfig %_defconfig: scripts/kconfig/conf @ scripts/kconfig/conf --defconfig=arch/arm/configs/%_defconfig Kconfig%_defconfig依賴scripts/kconfig/conf，所以會編譯scripts/kconfig/conf.c生成conf這個軟件。
此軟件就會將%_defconfig 中的配置輸出到.config 文件中，最終生成 Linux kernel 根目錄下的.config 文件。
使用命令“make xxx_defconfig”配置好 Linux 內核以后就可以使用“make”或者“make all”命令進行編譯。頂層 Makefile 有如下代碼：
125 PHONY := _all 126 _all: ...... 192 PHONY += all 193 ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),) 194 _all: all 195 else 196 _all: modules 197 endif ...... 608 all: vmlinux第 126 行， _all 是默認目標，如果使用命令“make”編譯 Linux 的話此目標就會被匹配。
第 193 行，如果 KBUILD_EXTMOD 為空的話 194 行的代碼成立。
第 194 行，默認目標_all 依賴 all。
第 608 行，目標 all 依賴 vmlinux，所以接下來的重點就是 vmlinux！
要分析 Linux 啟動流程，同樣需要先編譯一下 Linux 源碼，因為有很多文件是需要編譯才會生成的。首先分析 Linux 內核的連接腳本文件 arch/arm/kernel/vmlinux.lds，通過鏈接腳本可以找到 Linux 內核的第一行程序是從哪里執行的。 vmlinux.lds 中有如下代碼：
492 OUTPUT_ARCH(arm) 493 ENTRY(stext) 494 jiffies = jiffies_64;第 493 行的 ENTRY 指明了了 Linux 內核入口，入口為 stext， stext 定義在文件arch/arm/kernel/head.S 中 ， 因 此 要 分 析 Linux 內 核 的 啟 動 流 程 ， 就 得 先 從 文 件arch/arm/kernel/head.S 的 stext 處開始分析。
linux內核移植步驟
1、設置目標架構和交叉編譯器
同 uboot一樣， Linux編譯的時候需要設置目標板架構ARCH 和交叉編譯器 CROSS_COMPILE，在頂層 Makefile 中代碼如下：
ARCH ?= $(SUBARCH) CROSS_COMPILE ?= $(CONFIG_CROSS_COMPILE:"%"=%)為了方便，一般直接修改頂層 Makefile 中的 ARCH 和 CROSS_COMPILE，直接將其設置為對應的架構和編譯器，比如本教程將 ARCH 設置為為 arm， CROSS_COMPILE 設置為 armlinux-gnueabihf-，如下所示：
ARCH ?= arm CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-設置好以后我們就可以使用如下命令編譯 Linux 了：
make xxx_defconfig //使用默認配置文件配置 Linux make menuconfig //啟動圖形化配置界面 make -j16 //編譯 Linux內核啟動測試
在上一小節我們已經得到了 NXP 官方 I.MX6ULL EVK 開發板對應的 zImage 和 imx6ull-14x14-evk.dtb 這兩個文件。這兩個文件能不能在正點原子的 I.MX6U-ALPHA EMMC 版開發板上啟動呢？測試一下不就知道了，在測試之前確保 uboot 中的環境變量 bootargs 內容如下：
console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw
將上一小節編譯出來的 zImage 和 imx6ull-14x14-evk.dtb 復制到 Ubuntu 中的 tftp 目錄下，因為我們要在 uboot 中使用 tftp 命令將其下載到開發板中，拷貝命令如下：
拷貝完成以后就可以測試了，啟動開發板，進入 uboot 命令行模式，然后輸入如下命令將zImage 和 imx6ull-14x14-evk.dtb 下載到開發板中并啟動：
tftp 80800000 zImage tftp 83000000 imx6ull-14x14-evk.dtb bootz 80800000 - 83000000Linux 內核啟動以后是需要根文件系統的，根文件系統存在哪里是由 uboot 的 bootargs 環境變量指定 ， bootargs 會傳遞給 Linux 內核作為命令行參數 。 比如上面設置root=/dev/mmcblk1p2，也就是說根文件系統存儲在/dev/mmcblk1p2 中，也就是 EMMC 的分區 2中。這是因為正點原子的 EMMC 版本開發板出廠的時候已經 EMMC 的分區 2 中燒寫好了根文件系統，所以設置 root=/dev/mmcblk1p2。
在 Linux 中添加自己的開發板
通過編譯 NXP 官方 I.MX6ULL EVK 開發板對應的 Linux 內核，發現其可以在正點原子的 EMMC 版本開發板啟動，所以我們就參考 I.MX6ULL EVK 開發板的設置，在 Linux 內核中添加正點原子的 I.MX6U-ALPHA 開發板。
添加開發板默認配置文件
將 arch/arm/configs 目 錄 下 的 imx_v7_mfg_defconfig 重 新 復 制 一 份 ， 命 名 為imx_alientek_emmc_defconfig，命令如下：
cd arch/arm/configs cp imx_v7_mfg_defconfig imx_alientek_emmc_defconfig以后 imx_alientek_emmc_defconfig 就是正點原子的 EMMC 版開發板默認配置文件了。
以后就可以使用如下命令來配置正點原子 EMMC 版開發板對應的 Linux 內核了：
make imx_alientek_emmc_defconfig
添加開發板對應的設備樹文件
添加適合正點原子 EMMC 版開發板的設備樹文件，進入目錄 arch/arm/boot/dts 中，復制一份 imx6ull-14x14-evk.dts，然后將其重命名為 imx6ull-alientek-emmc.dts，命令如下：
cd arch/arm/boot/dts cp imx6ull-14x14-evk.dts imx6ull-alientek-emmc.dts.dts 是設備樹源碼文件，編譯 Linux 的時候會將其編譯為.dtb 文件。imx6ull-alientek-emmc.dts創建好以后我們還需要修改文件 arch/arm/boot/dts/Makefile ，找到“dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL)”配置項，在此配置項中加入“imx6ull-alientek-emmc.dtb”
這樣編譯 Linux 的時候就可以從 imx6ull-alientekemmc.dts 編譯出 imx6ull-alientek-emmc.dtb 文件了。
編譯測試
可以創建一個編譯腳本 ，imx6ull_alientek_emmc.sh，腳本內容如下：
1 #!/bin/sh 2 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean 3 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihfimx_alientek_emmc_defconfig 4 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig 5 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j16第 2 行，清理工程。
第 3 行，使用默認配置文件 imx_alientek_emmc_defconfig 來配置 Linux 內核。
第 4 行，打開 Linux 的圖形配置界面，如果不需要每次都打開圖形配置界面可以刪除此行。
第 5 行，編譯 Linux。
執行 shell 腳本 imx6ull_alientek_emmc.sh 編譯 Linux 內核， 命令如下：
chmod 777 imx6ull_alientek_emmc.sh //給予可執行權限 ./imx6ull_alientek_emmc.sh //執行 shell 腳本編譯內核編譯完成以后就會在目錄 arch/arm/boot 下生成 zImage 鏡像文件。在 arch/arm/boot/dts 目錄下生成 imx6ull-alientek-emmc.dtb 文件。
CPU 主頻修改
執行cat /proc/cpuinfo
有 BogoMIPS 這一條，此時 BogoMIPS 為 3.00， BogoMIPS 是 Linux 系統中衡量處理器運行速度的一個“尺子”，處理器性能越強，主頻越高， BogoMIPS 值就越大。BogoMIPS 只是粗略的計算 CPU 性能，并不十分準確。但是我們可以通過 BogoMIPS 值來大致的判斷當前處理器的性能。在圖中并沒有看到當前 CPU 的工作頻率，那我們就轉變另一種方法查看當前 CPU 的工作頻率。進入到目錄/sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq 中，此目錄下會有很多文件
此目錄中記錄了 CPU 頻率等信息，這些文件的含義如下：
- cpuinfo_cur_freq：當前 cpu 工作頻率，從 CPU 寄存器讀取到的工作頻率。
- cpuinfo_max_freq：處理器所能運行的最高工作頻率(單位: KHz）。
- cpuinfo_min_freq ：處理器所能運行的最低工作頻率(單位: KHz）。
- cpuinfo_transition_latency：處理器切換頻率所需要的時間(單位:ns)。
- scaling_available_frequencies：處理器支持的主頻率列表(單位: KHz）。
- scaling_available_governors：當前內核中支持的所有 governor(調頻)類型。
- scaling_cur_freq：保存著 cpufreq 模塊緩存的當前 CPU 頻率，不會對 CPU 硬件寄存器進行檢查。
- scaling_driver：該文件保存當前 CPU 所使用的調頻驅動。
- scaling_governor： governor(調頻)策略， Linux 內核一共有 5 種調頻策略，
①、 Performance，最高性能，直接用最高頻率，不考慮耗電。
②、 Interactive，一開始直接用最高頻率，然后根據 CPU 負載慢慢降低。
③、 Powersave，省電模式，通常以最低頻率運行，系統性能會受影響，一般不會用這個！
④、 Userspace，可以在用戶空間手動調節頻率。
⑤、 Ondemand，定時檢查負載，然后根據負載來調節頻率。負載低的時候降低 CPU 頻率，這樣省電，負載高的時候提高 CPU 頻率，增加性能。 - scaling_max_freq： governor(調頻)可以調節的最高頻率。
- cpuinfo_min_freq： governor(調頻)可以調節的最低頻率。
stats 目錄下給出了 CPU 各種運行頻率的統計情況，比如 CPU 在各頻率下的運行時間以及變頻次數。
使用如下命令查看當前 CPU 頻率：
cat cpuinfo_cur_freq
可以看出，當前 CPU 頻率為 198MHz，工作頻率很低！其他的值如下：
可以看出，當前 CPU 支持 198MHz、 396MHz、 528Mhz 和 792000 四種頻率切換，其中調頻策略為 ondemand，也就是定期檢查負載，然后根據負載情況調節 CPU 頻率。因為當前我們開發板并沒有做什么工作，因此 CPU 頻率降低為 198MHz 以省電。如果開發板做一些高負載的工作，比如播放視頻等操作那么 CPU 頻率就會提升上去。
查看 stats 目錄下的 time_in_state 文件可以看到 CPU 在各頻率下的工作時間，命令如下：
cat /sys/bus/cpu/devices/cpu0/cpufreq/stats/time_in_state
從圖中可以看出， CPU 在 198MHz、 396MHz、 528MHz 和 792MHz 都工作過，其中 198MHz 的工作時間最長！假如我們想讓 CPU 一直工作在 792MHz 那該怎么辦？很簡單，配置 Linux 內核，將調頻策略選擇為 performance?；蛘咝薷膇mx_alientek_emmc_defconfig 文件，此文件中有下面幾行：
第 41 行，配置 ondemand 為默認調頻策略。
第 42 行，使能 powersave 策略。
第 43 行，使能 userspace 策略。
第 44 行，使能 interactive 策略。
將第 41 行屏蔽掉，然后在 44 行后面添加：
結果下所示：
41 #CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_ONDEMAND=y 42 CONFIG_CPU_FREQ_GOV_POWERSAVE=y 43 CONFIG_CPU_FREQ_GOV_USERSPACE=y 44 CONFIG_CPU_FREQ_GOV_INTERACTIVE=y 45 CONFIG_CPU_FREQ_GOV_ONDEMAND=y修改完成以后重新編譯 Linux 內核，編譯之前先清理一下工程！因為我們重新修改過默認配置文件了 ， 編譯完成以后使用新的 zImage鏡像文件重新 啟動 Linux 。 再 次 查 看/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/ cpuinfo_cur_freq 文件的值，如圖
可以看出，當前 CPU 頻率為 792MHz 了。查看 scaling_governor 文件看一下當前的調頻策略，如圖
可以看出當前的 CPU 調頻策略為 preformance，也就是高性能模式，一直以最高主頻運行。
我們再來看一下如何通過圖形化界面配置 Linux 內核的 CPU 調頻策略，輸入“ make menuconfig”打開 Linux 內核的圖形化配置界面，進入如下路徑：
打開默認調頻策略選擇界面，選擇“performance”。選擇以后退出圖形化配置界面，然后編譯 Linux內核，一定不要清理工程！否則的話我們剛剛的設置就會被清理掉。編譯完成以后使用新的zImage 重啟 Linux，查看當前 CPU 的工作頻率和調頻策略。
我們學習的時候為了高性能，大家可以使用 performance 模式。但是在以后的實際產品開發中，從省電的角度考慮，建議大家使用 ondemand 模式，一來可以省電，二來可以減少發熱。
超頻&修改頻率列表
超頻設置其實很簡單，修改一下設備樹文件 arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi 即可，打開imx6ull.dtsi，找到下面代碼：
54 cpu0: cpu@0 { 55 compatible = "arm,cortex-a7"; 56 device_type = "cpu"; 57 reg = <0>; 58 clock-latency = <61036>; /* two CLK32 periods */ 59 operating-points = < 60 /* kHz uV */ 61 996000 1275000 62 792000 1225000 63 528000 1175000 64 396000 1025000 65 198000 950000 66 >; 67 fsl,soc-operating-points = < 68 /* KHz uV */ 69 996000 1175000 70 792000 1175000 71 528000 1175000 72 396000 1175000 73 198000 1175000 74 >;上面代碼就是設置 CPU 頻率的，第 61-65 行和第 69-73 行就是 I.MX6ULL 所支持的頻率，單位為 KHz，可以看出 I.MX6ULL(視具體型號而定)支持 996MHz、 792MHz、 528MHz、396MHz 和 198MHz。在上一小節中，我們知道 Linux 內核默認支持 198MHz、 396MHz、 528MHz和 792MHz， 如果是 MCIMX6Y2CVM05AB 這顆芯片的話，默認最高只能運行在 528MHz， 我
們在示例代碼中加入針對 696MHz 的支持，修改以后代碼如下：
修改好以后保存，并且編譯設備樹，在 Linux 內核源碼根目錄下輸入如下命令編譯設備樹：
make dtbs
命令“make dtbs”只編譯設備樹文件，也就是將.dts 編譯為.dtb，編譯完成以后使用新的設備 樹 文 件 imx6ull-alientek_emmc.dtb 啟 動 Linux 。 重 啟 以 后 查 看 文 件/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/ scaling_available_frequencies 的內容，如圖
使能8線EMMC驅動
正點原子 EMMC 版本核心板上的 EMMC 采用的 8 位數據線
Linux 內核驅動里面 EMMC 默認是 4 線模式的， 4 線模式肯定沒有 8 線模式的速度快，所以本節我們將 EMMC 的驅動修改為 8 線模式。修改方法很簡單，直接修改設備樹即可，打開文件 imx6ull-alientek-emmc.dts，找到如下所示內容
改為如下代碼即可：
734 &usdhc2 { 735 pinctrl-names = "default", "state_100mhz", "state_200mhz"; 736 pinctrl-0 = <&pinctrl_usdhc2_8bit>; 737 pinctrl-1 = <&pinctrl_usdhc2_8bit_100mhz>; 738 pinctrl-2 = <&pinctrl_usdhc2_8bit_200mhz>; 739 bus-width = <8>; 740 non-removable; 741 status = "okay"; 742 };修改完成以后保存一下 imx6ull-alientek-emmc.dts，然后使用命令“make dtbs”重新編譯一下設備樹，編譯完成以后使用新的設備樹重啟 Linux 系統即可。
修改網絡驅動
因為在后面學習 Linux 驅動開發的時候要用到網絡調試驅動，所以必須要把網絡驅動調試好。在講解 uboot 移植的時候就已經說過了，正點原子開發板的網絡和 NXP 官方的網絡硬件上不同，網絡 PHY 芯片由 KSZ8081 換為了 LAN8720A，兩個網絡 PHY 芯片的復位 IO 也不同。所以 Linux 內核自帶的網絡驅動是驅動不起來 I.MX6U-ALPHA 開發板上的網絡的，需要做修改。
1、修改 LAN8720 的復位以及網絡時鐘引腳驅動
ENET1 復位引腳 ENET1_RST 連接在 I.M6ULL 的 SNVS_TAMPER7 這個引腳上。 ENET2的復位引腳 ENET2_RST 連接在 I.MX6ULL 的 SNVS_TAMPER8 上。打開設備樹文件 imx6ullalientek-emmc.dts，找到如下代碼：
584 pinctrl_spi4: spi4grp { 585 fsl,pins = < 586 MX6ULL_PAD_BOOT_MODE0__GPIO5_IO10 0x70a1 587 MX6ULL_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11 0x70a1 588 MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07 0x70a1 589 MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08 0x80000000 590 >; 591 };示例代碼中第 588 和 589 行就是初始化 SNVS_TAMPER7 和 SNVS_TAMPER8 這兩個引腳的，不過看樣子好像是作為了 SPI4 的 IO，這不是我們想要的，所以將 588 和 589 這兩行刪除掉！刪除掉以后繼續在 imx6ull-alientek-emmc.dts 中找到如下所示代碼：
125 spi4 { 126 compatible = "spi-gpio"; 127 pinctrl-names = "default"; 128 pinctrl-0 = <&pinctrl_spi4>; 129 pinctrl-assert-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>; ...... 133 cs-gpios = <&gpio5 7 0>;第 129 行，設置 GPIO5_IO08 為 SPI4 的一個功能引腳(我也不清楚具體作為什么功能用)，而 GPIO5_IO08 就是 SNVS_TAMPER8 的 GPIO 功能引腳。
第 133 行，設置 GPIO5_IO07 作為 SPI4 的片選引腳，而 GPIO5_IO07 就是 SNVS_TAMPER7的 GPIO 功能引腳。
現在我們需要 GPIO5_IO07 和 GPIO5_IO08 分別作為 ENET1 和 ENET2 的復位引腳，而不是 SPI4 的什么功能引腳，因此將示例代碼 37.4.3.2 中的第 129 行和第 133 行處的代碼刪除掉！！否則會干擾到網絡復位引腳！
在 imx6ull-alientek-emmc.dts 里面找到名為“iomuxc_snvs”的節點(就是直接搜索)，然后在此節點下添加網絡復位引腳信息，添加完成以后的“iomuxc_snvs”的節點內容如下：
第 1 行， imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中 iomuxc_snvs 節點。
第 45~50 行， ENET1 網絡復位引腳配置信息。
第 53~58 行， ENET2 網絡復位引腳配置信息。
最后還需要修改一下 ENET1 和 ENET2 的網絡時鐘引腳配置， 繼續在 imx6ull-alientekemmc.dts 中找到如下所示代碼：
第 318 和 333 行， 分別為 ENET1 和 ENET2 的網絡時鐘引腳配置信息，將這兩個引腳的電氣屬性值改為 0x4001b009，原來默認值為 0x4001b031。
修改完成以后記得保存一下 imx6ull-alientek-emmc.dts，網絡復位以及時鐘引腳驅動就修改好了。
2、修改 fec1 和 fec2 節點的 pinctrl-0 屬性
在 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中找到名為“fec1”和“fec2”的這兩個節點，修改其中的“pinctrl-0”屬性值，修改以后如下所示
1 &fec1 { 2 pinctrl-names = "default"; 3 pinctrl-0 = <&pinctrl_enet1 4 &pinctrl_enet1_reset>; 5 phy-mode = "rmii"; ...... 9 status = "okay"; 10 }; 11 12 &fec2 { 13 pinctrl-names = "default"; 14 pinctrl-0 = <&pinctrl_enet2 15 &pinctrl_enet2_reset>; 16 phy-mode = "rmii"; ...... 36 };第 3~4 行，修改后的 fec1 節點“pinctrl-0”屬性值。
第 14~15 行，修改后的 fec2 節點“pinctrl-0”屬性值。
3、修改 LAN8720A 的 PHY 地址
在 uboot 移植章節中，我們說過 ENET1 的 LAN8720A 地址為 0x0， ENET2 的 LAN8720A地址為 0x1。在 imx6ull-alientek-emmc.dts 中找到如下代碼：
171 &fec1 { 172 pinctrl-names = "default"; ...... 175 phy-handle = <ðphy0>; 176 status = "okay"; 177 }; 178 179 &fec2 { 180 pinctrl-names = "default"; ...... 183 phy-handle = <ðphy1>; 184 status = "okay"; 185 186 mdio { 187 #address-cells = <1>; 188 #size-cells = <0>; 189 190 ethphy0: ethernet-phy@0 { 191 compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22"; 192 reg = <2>; 193 }; 194 195 ethphy1: ethernet-phy@1 { 196 compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22"; 197 reg = <1>; 198 }; 199 }; 200 };第 171~177 行， ENET1 對應的設備樹節點。
第 179~200 行， ENET2 對應的設備樹節點。但是第 186~198 行的 mdio 節點描述了 ENET1和 ENET2 的 PHY 地址信息。將示例代碼 37.4.3.6 改為如下內容：
第 177 和 178 行，添加了 ENET1 網絡復位引腳所使用的 IO 為 GPIO5_IO07，低電平有效。復位低電平信號持續時間為 200ms。
第 188 和 189 行， ENET2 網絡復位引腳所使用的 IO 為 GPIO5_IO08，同樣低電平有效，持續時間同樣為 200ms。
第 198 和 204 行，“smsc,disable-energy-detect”表明 PHY 芯片是 SMSC 公司的，這樣 Linux內核就會找到 SMSC 公司的 PHY 芯片驅動來驅動 LAN8720A。
第 196 行，注意“ethernet-phy@”后面的數字是 PHY 的地址， ENET1 的 PHY 地址為 0，所以“@”后面是 0(默認為 2)。
第 199 行， reg 的值也表示 PHY 地址， ENET1 的 PHY 地址為 0，所以 reg=0。
第 202 行， ENET2 的 PHY 地址為 1，因此“@”后面為 1。
第 205 行，因為 ENET2 的 PHY 地址為 1，所以 reg=1。
至此， LAN8720A 的 PHY 地址就改好了，保存一下 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件。然后使用“make dtbs”命令重新編譯一下設備樹。
3、修改 fec_main.c 文件
要 在 I.MX6ULL 上 使 用 LAN8720A ， 需 要 修 改 一 下 Linux 內 核 源 碼 ， 打 開drivers/net/ethernet/freescale/fec_main.c，找到函數 fec_probe，在 fec_probe 中加入如下代碼：
3438 static int 3439 fec_probe(struct platform_device *pdev) 3440 { 3441 struct fec_enet_private *fep; 3442 struct fec_platform_data *pdata; 3443 struct net_device *ndev; 3444 int i, irq, ret = 0; 3445 struct resource *r; 3446 const struct of_device_id *of_id; 3447 static int dev_id; 3448 struct device_node *np = pdev->dev.of_node, *phy_node; 3449 int num_tx_qs; 3450 int num_rx_qs; 3451 3452 /* 設置 MX6UL_PAD_ENET1_TX_CLK 和 MX6UL_PAD_ENET2_TX_CLK 3453 * 這兩個 IO 的復用寄存器的 SION 位為 1。 3454 */ 3455 void __iomem *IMX6U_ENET1_TX_CLK; 3456 void __iomem *IMX6U_ENET2_TX_CLK; 3457 3458 IMX6U_ENET1_TX_CLK = ioremap(0X020E00DC, 4); 3459 writel(0X14, IMX6U_ENET1_TX_CLK); 3460 3461 IMX6U_ENET2_TX_CLK = ioremap(0X020E00FC, 4); 3462 writel(0X14, IMX6U_ENET2_TX_CLK); 3463 ...... 3656 return ret; 3657 }第 3455~3462 就是新加入的代碼，如果要在 I.MX6ULL 上使用 LAN8720A 就需要設置ENET1 和 ENET2 的 TX_CLK 引腳復位寄存器的 SION 位為 1。
4、配置 Linux 內核，使能 LAN8720 驅動
輸入命令“make menuconfig”，打開圖形化配置界面，選擇使能 LAN8720A 的驅動，路徑如下：
-> Device Drivers-> Network device support-> PHY Device support and infrastructure-> Drivers for SMSC PHYs
圖中選擇將“Drivers for SMSC PHYs”編譯到 Linux 內核中，因此“<>”里面變為了“*”。 LAN8720A 是 SMSC 公司出品的，因此勾選這個以后就會編譯 LAN8720 驅動，配置好以后退出配置界面，然后重新編譯一下 Linux 內核。
5、修改 smsc.c 文件
在修改 smsc.c 文件之前先說點題外話，那就是我是怎么確定要修改 smsc.c 這個文件的。在寫本書之前我并沒有修改過 smsc.c 這個文件，都是使能 LAN8720A 驅動以后就直接使用。但是我在測試 NFS 掛載文件系統的時候發現文件系統掛載成功率很低！老是提示 NFS 服務器找不到，三四次就有一次掛載失敗！很折磨人。 NFS 掛載就是通過網絡來掛載文件系統，這樣做的好處就是方便我們后續調試 Linux 驅動。既然老是掛載失敗那么可以肯定的是網絡驅動有問題，網絡驅動分兩部分：內部 MAC+外部 PHY，內部 MAC 驅動是由 NXP 提供的，一般不會出問題，否則的話用戶早就給 NXP 反饋了。而且我用 NXP 官方的開發板測試網絡是一直正常的，但是 NXP 官方的開發板所使用的 PHY 芯片為 KSZ8081。所以只有可能是外部 PHY，也就是LAN8720A 的驅動可能出問題了。鑒于 LAN8720A 有“前車之鑒”，那就是在 uboot 中需要對LAN8720A 進行一次軟復位，要設置 LAN8720A 的 BMCR(寄存器地址為 0)寄存器 bit15 為 1。所以我猜測，在 Linux 中也需要對 LAN8720A 進行一次軟復位。
首先需要找到 LAN8720A 的驅動文件， LAN8720A 的驅動文件是 drivers/net/phy/smsc.c，在此文件中有個叫做 smsc_phy_reset 的函數，看名字都知道這是 SMSC PHY 的復位函數，因此， LAN8720A 肯定也會使用到這個復位函數， 修改此函數的內容，修改以后的 smsc_phy_reset函數內容如下所示：
6、網絡驅動測試
修改好設備樹和 Linux 內核以后重新編譯一下，得到新的 zImage 鏡像文件和 imx6ullalientek-emmc.dtb 設備樹文件，使用網線將 I.MX6U-ALPHA 開發板的兩個網口與路由器或者電腦連接起來，最后使用新的文件啟動 Linux 內核。啟動以后使用“ifconfig”命令查看一下當前活動的網卡有哪些，結果如圖 37.4.3.2 所示：
從圖 37.4.3.2 可以看出，當前沒有活動的網卡。輸入命令“ifconfig -a”來查看一下開發板中存在的所有網卡，結果如圖 37.4.3.3 所示：
總結
以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式Linux学习笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： php-fpm 内存 facebook,
- 下一篇： Cordova入门系列（三）Cordov