系统移植第一天

系统移植第一天

[总体概述]

[1] BootLoader

    1. 初始化硬件(启动操作系统需要用到的硬件)

    2. 启动操作系统(内核)

   

[2] Kernel

    裸机程序，管理整个计算机上的所有软件和硬件

    文件管理

    进程(任务)管理

    内存管理

    输入输出管理

    网络管理

   

[3] 文件系统

    装载了所有的应用程序，和整个计算机的数据，其实就是对数据的分类管理

   

[4] 图形系统(GUI)类库

    友好的用户界面，和多媒体服务

   

[环境]

[1] 编译环境和运行环境不一样

    CPU架构不一样

    (PC)机器不是同一台, 运行在另一台不一样的设备                                                          

[1] 编译(gcc)

    gcc hello.c -o hello.i -E  预处理

    gcc hello.i -o hello.s -S  编译

    gcc hello.s -o hello.o -c  汇编

    gcc hello.o -o hello       链接

[2] 工具链(addr2line)

    根据内存地址找到对应源代码的位置

    gcc hello.c -o hello -g        取得带调试信息的一个ELF可执行程序

    nm hello | grep main           在符号表中查找某个函数或静态变量的地址 

    addr2line 0x804840C(地址) -e hello(带调试参数的可执行程序) -f(对应源代码在哪个函数里面)  

[3] 静态库制作

    ar -rv hello.a hello.o(合并多个.o文件)

[4] 格式转换

    objcopy --gap-fill=0xff(指定填充数据) -O binary(目标文件格式) hello(输入文件) hello.bin(输出文件)     转ELF格式的文件为Binary格式

 

[5] 反汇编

    objdump -d hello(可执行文件) > hello.dis

[6] 阅读elf文件头

    readelf -h hello   查看大小端、是否是elf格式的文件、可执行程序运行的操作系统

   

[7] 查看可执行程序需要的动态库

    readelf -d hello

[8] 查看文件各段大小

    size -A hello      详细 (sysv打印出可执行程序中各个段的大小及总大小)

    size -B hello      简要(BSD)

[9] 查看文件中的字符串

    strings hello      打印可见的C语言字符串

[10] 去掉文件的符号表

     file hello        查看文件格式(是否strip过) ,看到输出最后有一个not stripped的标志

     strip hello       去掉elf文件中所有的符号信息，只剩下指令和指令需要的数据

     file hello

[交叉编译器安装]

[1] 拷贝可执行程序到系统中

[2] 添加可执行程序的路径到PATH

    注意：

    1. PATH变量中，指定了相同的路径或者不同的路径下，有相同名字的程序，以路径中第一个为准

    2. 实验手册中的export PATH=$PATH:/home/linux/toolchain/bin中的linux是用户名

    3. /etc/bash.bashrc 所有用户登录都会执行这个脚本

       ~/.bashrc 本用户登录时，才会执行的脚本

       sudo arm-cortex_a8-linux-gnueabi-gcc hello.c -o hello (PATH是使用的root用户的环境变量)

[环境搭建]

[1] tftp

    上传和下载一个文件    

[2] nfs

    通过socket连接，智能的拷贝需要的文件(在nfs服务器上)到本机(客户端)    

[3] samba

s5pc100启动过程(从NANDFLASH启动过程)

[1] A8复位或者s5pc100复位，首先运行iRom程序

[2] iRom中的程序会从nandflash拷贝u-boot的前16k拷贝到SRAM

[3] 跳转u-boot的前16k运行，u-boot前16k的代码负责初始化DRAM

[4] DRAM初始化完成之后，把完整的u-boot拷贝到DRAM

[5] 跳转到DRAM里面执行完整版的u-boot

[6] u-boot负责初始化核心硬件(学习启动代码时总结), 然后拷贝kernel到DRAM

[7] 跳转到kernel启动代码运行

s5pc100启动过程(从USB启动过程)

[1] A8复位或者s5pc100复位，首先运行iRom程序

[2] iRom中的程序会初始化USB接口，然后等待主机发送运行的程序(DRAM初始化程序和u-boot)

[3] 主机首先发送DRAM初始化程序(USB Installer_DDR2.bin)，然后s5pc100接收这个程序，放在iram中运行初始化DRAM

[4] 主机再发送u-boot.bin，u-boot.bin(完整版的u-boot)会被s5pc100放到DRAM中运行

[5] u-boot负责初始化核心硬件(学习启动代码时总结), 然后拷贝kernel到DRAM

[6] 跳转到kernel启动代码运行

常用BootLoader：

[1] grub x86机器用的比较多，非常成熟，有脚本控制grub的运行过程

[2] u-boot 通用性比较好，工程管理和代码比较混乱

[3] vivi 三星公司开发的一款Bootloader,用于arm芯片, 友善之臂有修改一个vivi成super vivi

u-boot常用命令：

printenv                    打印所有的环境变量

printenv serverip

setenv ipaddr 192.168.1.201 设置环境变量的值(仅仅保存在内存)

savenv                      把环境变量的值保存到flash

md[.b|.w|.l] 20000000       显示内存中的内容(后面的参数必须在0x20000000 - 0x30000000之间，因为我们的开发板内存在0x20000000 - 0x30000000地址之间)

mm 20000000                 修改内存，并且内存地址会自动增加

nm 20000000                 修改内存，并且内存地址簿会自动增加

mw.b 20000000 0 1000        内存，把0x20000000-0x20001000这块内存写成0

cp 20000000 20008000 1000   拷贝内存，从0x20000000 拷贝到20008000,拷贝了1000

cmp 20000000 20008000 1000  比较内存，0x20000000和0x20008000这两块内存

nand info                   显示nandflash信息

nand device                 显示nandflash的个数

nand bad                    显示nandflash的坏块

实验二解释：

搭建u-boot烧写环境(nandflash中没有Bootloader只能通过USB启动)，步骤如下：

1. 把JTAG线拔出

2. 接开发板的串口(com1)接到PC的串口

3. USB线连接好(开发板：miniUSB<-->PC: 机箱后的USB)

4. 开发板SW1开关4拨到4的对面，启动开发板

5. 开启开发板，PC会提示安装ＵＳＢ驱动(实验目录)，安装成功后，会在设备管理器的通用串行总线控制器下面SEC SOC......

6. 打开串口终端

7. 运行实验目录下面的DNW,上面会提示USB OK

8. 修改配置(Configuration-->Options)

9. 设置DNW软件下，下载地址为0x2ff80000

10.下载USB Installer_DDR2(初始化内存)到开发板(USB Port-->Transmit-->transmit)

11.下载u-boot.bin(实验目录下), 下完需要很快切换到串口终端敲任意键

S5PC100的Nand Flash地址分布：

[1] 烧写u-boot.bin

    1. 拷贝u-boot.bin到/tftpboot(虚拟机下)

    2. 修改本机ip，命令如下：

       printenv ipaddr(u-boot下的环境变量，保存本机ip地址)

       setenv ipaddr 192.168.0.242(需要虚拟机的ip地址在同一网段)

       saveenv 保存环境量值到flash

    3. 测试网络

       1. 用网线连接开发板和PC

       2. 在开发板上使用ping命令ping虚拟机(虚拟机上ping开发板是不通)

          ping 192.168.0.153(虚拟机的ip地址)

    4. 设置tftp服务器的ip地址

       setenv serverip 192.168.0.153(虚拟机的ip地址)

       saveenv

    5. 通过tftp下载u-boot.bin到开发板的内存

       tftp 20008000(内存地址) u-boot.bin(文件名字，在虚拟机的/tftpboot)

       如果出现错误：

       1. 网络接通 如果一步一步下来，肯定已经通了

       2. serverip ip地址是否设置正确

       3. 在虚拟机重启tftp服务：

          sudo service tftpd-hpa restart 在虚拟机上运行

    6. 烧写u-boot.bin(在内存中)到nandflash

       nand erase 0(在nandflash中的起始地址) 40000(存放u-boot的分区大小 256k)

       nand write 20008000(u-boot.bin所在的内存地址) 0 40000

    7. 关闭开发板，拨SW1的开关4到4那边，采用nandflash启动

    8. 开启开发板，如果能正常看到u-boot提示表示成功

   

[2] 烧写zImage(内核)

    1. 拷贝zImage到/tftpboot

    2. 下载zImage到开发板内存

       tftp 20008000(内存地址) zImage(要下载的文件)

    3. 烧写zImage(内存中)到nandflash

       nand erase 100000(在nandflash中的起始地址) 300000(存放内核的分区大小 3M)

       nand write 20008000(zImage所在的内存地址) 100000 300000

[3] 烧写文件系统(rootfs.cramfs)

    1. 拷贝rootfs.cramfs到/tftpboot(在虚拟机上)

    2. 下载rootfs.cramfs到开发板内存

       tftp 20008000(内存地址) rootfs.cramfs(要下载的文件)

    3. 烧写rootfs.cramfs到nandflash

       nand erase 400000(在nandflash中的起始地址) 400000(存放内核的分区大小 4M)

       nand write 20008000(rootfs.cramfs所在的内存地址) 400000 400000

[4] 手动启动内核和文件系统

    1. 设置内核启动参数

       打印内核参数:

       printenv bootargs(存放内核启动参数的环境变量)

       setenv bootargs root=/dev/mtdblock2(存放文件系统的设备--nandflash第2个分区) init=/linuxrc(告诉linux系统启动的第一个程序为/linuxrc) console=ttySAC0,115200(指定控制台终端为串口，并且波特率为115200)

    2. 手动启动内核

       nand read 20008000(内存地址, 内核的启动地址) 100000(内核在nandflash上的位置) 300000(内核存放的分区大小) 读nandflash的内容到内存

       go 20008000 启动内核

[5] 自动启动内核和文件系统

    1. 设置启动命令到bootcmd环境变量

       setenv bootcmd nand read 20008000 100000 300000\;go 20008000

       saveenv

    2. 重启开发板，让它自动启动