基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境

嵌入式linux开发基础:

1.系统组成:

嵌入式linux系统的组成包括三部分:bootloader程序、linux内核、根文件系统

bootloader程序:系统上电后首先要执行的程序,主要功能是硬件初始化,为启动linux内核准备环境

linux内核:操作系统的核心部分,是一个单一的文件(zImage或uImage)

根文件系统:包括操作系统的一些系统工具,c函数库等

2.启动流程

系统上电后,启动bootloader程序,完成硬件的初始化工作--》将内核加载到内存,启动内核--》挂载根文件系统,启动一个用户进程init--》启动一个shell程序

3.交叉开发环境

交叉开发的原意是将编译和运行分开,在高性能的pc上进行编译(使用交叉编译器),在ARM板上运行经过pc编译的程序


嵌入式linux开发原理图:

基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第1张图片


嵌入式linux开发环境配置:

1.U-BOOT和内核配置:

U-BOOT源码:uboot_tiny4412-org.tar.bz2U-BOOT补丁文件:uboot.patch

内核源码:linux-4.4.19.tar.gz内核源码补丁文件:linux-4.4.19.patch

问:什么是补丁?

在linux内核社区中,补丁是通用语,你可以以补丁的形式发布对代码的修改,也可以以补丁的形式接收其他人所做的修改。增量补丁可以作为版本转移的桥梁。你不再需要下载庞大的内核源码的全部压缩,而只需给旧版本打上一个增量补丁,让其旧貌换颜。这不仅节约了宽带,还节省了时间。应用增量补丁,从你的源码树目录中运行:patch -p1 < ../patch-x.y.z

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解压,修改,编译U-BOOT,烧写到SD卡:(这里看官方文档写的,没什么好解释的!)

tar  -jxvf  uboot_tiny4412-org.tar.bz2

cd uboot_tiny4412

patch –p1 < ../uboot.patch//打补丁(提醒一下,-p1中的‘1’是“123”中的1)

make tiny4412_config

make

cd sd_fuse

make

sudo umount /media/FRIENDLYARM

cd tiny4412

sudo ./sd_fusing.sh  /dev/sdb

等待烧写完毕

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解压、修改、配置编译内核

tar  -zxvf  linux-4.4.19.tar.gz

cd linux-4.4.19

patch –p1 < ../ linux-4.4.19.patch//打补丁(提醒一下,-p1中的‘1’是“123”中的1)

make exynos_defconfig//这条命令会基于默认的配置为你的体系结构创建一个配置

make menuconfig//启动利用基于ncurse库编制的图形配置工具

 这里会出现一个蓝色的GUI配置菜单(注意这时候虚拟机不能够缩放过小,不然配置菜单不能显示而且提示出错,我在这里犯了错)

General setup  ---> 

(-xxxx) Localversion - append to kernel release     版本中加入自己的姓名拼音

DeviceDrivers  --->

 [*] Network device support  ---> 

<*>   USB NetworkAdapters  ---> 

<*>  Davicom DM96xxbased USB 10/100 ethernet devices

[*] USBsupport  --->

<*>   USB4640 HSIC toUSB20 Driver

配置完成后保存,保存后别忘记了一下工作,不然上面的配置就白做了!!

编译内核:make uImage  LOADADDR=0x40008000 -j2(编译后得到内核路径:arch/arm/boot/uImage)

编译设备树:make dtbs(编译后得到设备树路径:arch/arm/boot/dts/ exynos4412-tiny4412.dtb)

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2.把pc机上编译的内核加载到开发板内存中

SD卡插入开发板,启动方式选择SD卡启动,上电后3s内按下键盘上任意键

putty串口终端输入:

setenv bootargs root=/dev/nfs rw//指定文件系统为基于nfs的文件系统
nfsroot= 192.168.1.88:/opt/rootfs//虚拟机ip地址(serverip)和网络挂载根文件路径
ethmac=c2:01:0d:30:3a:88//(这里我理解不深入)
ip= 192.168.1.230: 192.168.1.88: 192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off console=ttySAC0,115200 //开发板ip:虚拟机ip:两者网关:两者掩码::etho:off 指定开发板特定的串口,波特率
init=/sbin/init//内核启动后,进入系统中第一个运行的程序

然后运行命令:save

这里介绍一下U-BOOT常用命令:

help 帮助,列出所有命令
printenv 打印环境变量
setenv 设置环境变量(格式:setenv 变量名 变量值)
saveenv 保存设定的环境变量(例如:bootcmd、bootargs)
save 保存所做的配置
bootm 直接跳转到可执行文件的入口地址并执行
bootargs(非命令) 启动linux内核时,传递给内核的字符串参数
bootcmd(非命令) 自动启动的命令序列

192.168.1.88 :虚拟机 ip
192.168.1.230: 开发板 ip
192.168.1.1:虚拟机和开发板 网关要一致
  255.255.255.0 :虚拟机和开发版子网掩码要一致

注意:使用虚拟机和开发板网络挂载根文件系统的方式,虚拟机一定要设置成桥接,并设置合适ip,子网掩码,默认网关

基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第2张图片



基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第3张图片


基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第4张图片


敲以下代码:

开发板串口终端putty  linux虚拟机
dnw 0x40600000 sudo dnw arch/arm/boot/uImage

dnw 0x41000000

sudo dnw arch/arm/boot/dts/ exynos4412-tiny4412.dtb

bootm 0x40600000 – 0x41000000

 

开发板端下载内核、设备树以及启动内核的这3条命令可设置进U-BOOT环境变量bootcmd:

setenv bootcmd dnw 0x40600000\;dnw0x41000000\;bootm 0x40600000 - 0x41000000//自动启动的命令序列

save

这样下次启动开发板就会自动执行者三条命令


3.内核启动后,自动挂载网络文件系统,登录开发板的linux系统

基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第5张图片

串口终端输入:uname –r查看内核版本

4.交叉开发

在pc机上,交叉编译一个"hello.c"程序,在开发板上运行

基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第6张图片

在pc机上交叉编译源码hello.c:

arm-linux-gcc -g hello.c -o hello-arm

将编译好的程序hello-arm拷贝到共享目录中:

cp hello-arm /opt/roofs

在开发板上运行程序hello-arm(在putty终端上操作)

./hello-arm

这时候你该看到hello world!

5.交叉调试

pc机上的调试器arm-linux-gdb通过网络与目标板的gdbserver通信,由gdbserver去控制调试目标,具体操作如下:

(1)将交叉编译器里面的gdbserver复制到开发板的根文件系统/opt/rootfs/usr/bin目录(gdbserver在解压后的交叉编译器里面:/opt/crosstool/4.8.2/arm-none-linux-gnueabi/debug-root/usr/bin)

在pc机上运行:cp  /opt/crosstool/4.8.2/arm-none-linux-gnueabi/debug-root/usr/bin/gdbserver  /opt/rootfs/usr/bin/

基于tiny4412开发板的嵌入式linux开发环境_第7张图片

(2)在开发板(putty串口终端操作),启动调试服务器(gdbserver)

gdbserver 192.168.1.230:2345 ./hello-arm(其中192.168.1.230表示开发板的ip地址,2345表示端口号)

(3)在pc机上启动交叉调试器调试程序

arm-linux-gdb hello-arm(这里要注意hello-arm在什么目录下,我就不多说了)

进入调试界面后,要输入下面的命令来连接目标版的调试服务器

(gdb)target remote 192.168.1.230:2345


注意:gdbserver只是提供了交叉调试过程中pc机和开发板通信的一种方法(和tcp/ip协议相似),而真正进行调试的是arm-linux-gdb命令(虚拟机上安装,开发板一般不会安装)






























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