i.MX6ULL系统移植 | 移植NXP官方linux4.1.15内核
一、NXP官方linux内核1. 下载NXP官方linux仓库地址为：https://github.com/Freescale/linux-fslc。这里为了保持版本统一，使用正点原子资料包中提供的原厂linux：linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2（版本是4.1.15）。2. 编译安装lzop库:sudo apt-get install lzop设置
| 更新时间 | 更新内容 |
|---|---|
| 2021-11-15 | 初稿完成 |
| 2022-07-28 | 更新网络驱动移植部分 |
一、NXP官方linux内核
1. 下载
NXP官方linux仓库地址为：https://github.com/Freescale/linux-fslc。
这里为了保持版本统一，使用正点原子资料包中提供的原厂linux：linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2（版本是4.1.15）。
2. 编译
安装lzop库:
sudo apt-get install lzop
设置临时环境变量：
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
清理构建：
make distclean
查看arch/arm/configs目录下imx6ull相关的单板：
mfg标识表示可以使用NXP的MfgTool工具烧写，所以使用imx_v7_mfg_defconfig配置文件：
make imx_v7_mfg_defconfig
配置好之后编译：
make
编译成功后，进入arch/arm/boot目录可以看到编译出的linux镜像，其中zImage是经过压缩后的镜像：
在dts目录下是编译出的设备树文件：
3. 下载到开发板
将内核镜像和设备树文件拷贝到tftp根目录中：
cp zImage ~/tftp_root/
cp dts/imx6ull-14x14-evk.dtb ~/tftp_root/
接下来在开发板上进入uboot，确保bootargs环境变量的值如下：
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
加载这两个文件：
setenv bootargs 'bootargs=console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
tftp 80800000 zImage
tftp 83000000 imx6ull-14x14-evk.dtb
启动内核：
bootz 80800000 - 83000000
4. 启动结果分析
因为EMMC中有出厂烧写的文件系统，所以Linux内核成功挂载了根文件系统，启动成功，但是也有一些问题：
- LCD屏幕无显示；
- 网卡eth0报错，但是可以获取到ip，可以ping通主机；
接下来，我们就基于NXP官方提供的linux，针对正点原子imx6ull开发板进行一些配置参数的修改，修复LCD和网络问题。
二、移植linux内核
1. 新建单板
（1）新建单板配置文件
进入 arch/arm/configs 目录，复制一份新的单板文件：
cd arch/arm/configs
cp imx_v7_mfg_defconfig imx_atk_emmc_defconfig
（2）新建设备树文件
进入 arch/arm/boot/dts 目录，复制一份新的设备树文件：
cd arch/arm/boot/dts/
cp imx6ull-14x14-evk.dts imx6ull-atk-emmc.dts
接着修改同级目录下的Makefile，添加一行：
dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL) += \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-adc.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-cs42888.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-ecspi.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-emmc.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-epdc.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-flexcan2.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-gpmi-weim.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-lcdif.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-ldo.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-qspi.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-qspi-all.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-tsc.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-uart2.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-usb.dtb \
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-wm8958.dtb \
imx6ull-14x14-evk.dtb \
imx6ull-14x14-evk-btwifi.dtb \
imx6ull-14x14-evk-emmc.dtb \
imx6ull-14x14-evk-gpmi-weim.dtb \
imx6ull-14x14-evk-usb-certi.dtb \
imx6ull-9x9-evk.dtb \
imx6ull-atk-emmc.dtb \
imx6ull-9x9-evk-btwifi.dtb \
imx6ull-9x9-evk-ldo.dtb
（3）编译测试
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
make clean
make imx_atk_emmc_defconfig
make
（4）烧写测试
编译完成后将zImage和设备树文件拷贝到tftp根目录，加载：
tftp 80800000 zImage
tftp 83000000 imx6ull-atk-emmc.dtb
bootz 80800000 - 83000000
内核启动成功：
但是启动后，没有挂载到根文件系统，宕机：
解决方法，uboot中bootargs环境变量出错，重新设置：
set bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
2. 修改网络驱动
（1）修改LAN8720A的复位引脚驱动
修改设备树文件arch/arm/boot/dts/imx6ull-atk-emmc.dts，搜索 GPIO5_IO07、GPIO5_IO08，发现已被spi4使用，删除这两行后，代码如下：
pinctrl_spi4: spi4grp {
fsl,pins = <
MX6ULL_PAD_BOOT_MODE0__GPIO5_IO10 0x70a1
MX6ULL_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11 0x70a1
>;
};
接着再找到spi4，删除与这两个GPIO相关的代码，删除后如下：
spi4 {
compatible = "spi-gpio";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_spi4>;
status = "okay";
gpio-sck = <&gpio5 11 0>;
gpio-mosi = <&gpio5 10 0>;
num-chipselects = <1>;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
gpio_spi: gpio_spi@0 {
compatible = "fairchild,74hc595";
gpio-controller;
#gpio-cells = <2>;
reg = <0>;
registers-number = <1>;
registers-default = /bits/ 8 <0x57>;
spi-max-frequency = <100000>;
};
};
SNVS引脚要分开设置pinctrl。
接着将fec1和fec2的复位引脚加入到 iomuxc_snvs 节点的代码中：
pinctrl_fec1_reset: fec1_resetgrp {
fsl,pins = <
MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07 0x79
>;
};
pinctrl_fec2_reset: fec2_resetgrp {
fsl,pins = <
MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08 0x79
>;
};
接着搜索fec，添加网络驱动复位引脚使用，添加后的代码如下：
&fec1 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_enet1 &pinctrl_fec1_reset>;
phy-mode = "rmii";
phy-handle = <ðphy0>;
phy-reset-gpios = <&gpio5 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;
phy-reset-duration = <200>;
status = "okay";
};
&fec2 {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_enet2 &pinctrl_fec2_reset>;
phy-mode = "rmii";
phy-handle = <ðphy1>;
phy-reset-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>;
phy-reset-duration = <200>;
status = "okay";
mdio {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
ethphy0: ethernet-phy@0 {
compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
smsc,disable-energy-detect;
reg = <0>;
};
ethphy1: ethernet-phy@1 {
compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
smsc,disable-energy-detect;
reg = <1>;
};
};
};
（2）修改LAN8720的PHY地址
修改设备树文件arch/arm/boot/dts/imx6ull-atk-emmc.dts，搜索 fec，修改mdio节点中的值：
mdio {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
ethphy0: ethernet-phy@0 {
compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
smsc,disable-energy-detect;
reg = <0>;
};
ethphy1: ethernet-phy@1 {
compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
smsc,disable-energy-detect;
reg = <1>;
};
};
至此，设备树修改完成。
（3）修改fec_main.c文件
修改drivers/net/ethernet/freescale/fec_main.c文件，找到函数fec_probe，在函数开头添加如下代码：
void __iomem *IMX6U_ENET1_TX_CLK;
void __iomem *IMX6U_ENET2_TX_CLK;
IMX6U_ENET1_TX_CLK = ioremap(0X020E00DC, 4);
writel(0X14, IMX6U_ENET1_TX_CLK);
IMX6U_ENET2_TX_CLK = ioremap(0X020E00FC, 4);
writel(0X14, IMX6U_ENET2_TX_CLK);
fec_enet_get_queue_num(pdev, &num_tx_qs, &num_rx_qs);
（4）修改PHY驱动源码
修改drivers/net/phy/smsc.c文件，添加两个头文件：
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/io.h>
然后找到smsc_phy_reset函数，修改之后如下：
static int smsc_phy_reset(struct phy_device *phydev)
{
int err, phy_reset;
int msec = 1;
struct device_node *np;
int timeout = 50000;
if (phydev->addr == 0) {
np = of_find_node_by_path("/soc/aips-bus@02100000/ethernet@02188000");
} else if (phydev->addr = 1) {
np = of_find_node_by_path("/soc/aips-bus@02000000/ethernet@020b4000");
}
if (!np) {
return -EINVAL;
}
/* A sane reset duration should not be longer than 1s */
err = of_property_read_u32(np, "phy-reset-duration", &msec);
if (!err && msec > 1000)
msec = 1;
phy_reset = of_get_named_gpio(np, "phy-reset-gpios", 0);
if (!gpio_is_valid(phy_reset))
return;
gpio_direction_output(phy_reset, 0);
gpio_set_value(phy_reset, 0);
msleep(msec);
gpio_set_value(phy_reset, 1);
int rc = phy_read(phydev, MII_LAN83C185_SPECIAL_MODES);
if (rc < 0)
return rc;
/* If the SMSC PHY is in power down mode, then set it
* in all capable mode before using it.
*/
if ((rc & MII_LAN83C185_MODE_MASK) == MII_LAN83C185_MODE_POWERDOWN) {
/* set "all capable" mode and reset the phy */
rc |= MII_LAN83C185_MODE_ALL;
phy_write(phydev, MII_LAN83C185_SPECIAL_MODES, rc);
}
phy_write(phydev, MII_BMCR, BMCR_RESET);
/* wait end of reset (max 500 ms) */
do {
udelay(10);
if (timeout-- == 0)
return -1;
rc = phy_read(phydev, MII_BMCR);
} while (rc & BMCR_RESET);
return 0;
}
（5）配置Linux内核，使能LAN8720驱动
make imx_atk_emmc_defconfig
make menuconfig
报错：
fatal error: curses.h: No such file or directory
安装库来解决：
sudo apt-get install libncurses5-dev
使能Device Drivers\Network device support\ PHY Device support and infrastructure\Drivers for SMSC PHYs：
保存到.config，然后退出。
（6）编译测试
重新编译内核，烧写内核和设备树，测试网络驱动。
ping主机测试：
至此，网络驱动修改成功。
（7）解决网络一直up/down的问题。
正常启动后，一直打印如下两行：
fec 20b4000.ethernet eth0: Link is Up - 100Mbps/Full - flow control rx/tx
IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): eth0: link becomes ready
经过正点原子论坛查找，找到问题解决方案(http://www.openedv.com/thread-310222-1-1.html)。
修改设备树``中的LCD节点内容如下：
pinctrl_lcdif_dat: lcdifdatgrp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_LCD_DATA00__LCDIF_DATA00 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA01__LCDIF_DATA01 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA02__LCDIF_DATA02 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA03__LCDIF_DATA03 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA04__LCDIF_DATA04 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA05__LCDIF_DATA05 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA06__LCDIF_DATA06 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA07__LCDIF_DATA07 0x51
MX6UL_PAD_LCD_DATA08__LCDIF_DATA08 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA09__LCDIF_DATA09 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA10__LCDIF_DATA10 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA11__LCDIF_DATA11 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA12__LCDIF_DATA12 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA13__LCDIF_DATA13 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA14__LCDIF_DATA14 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA15__LCDIF_DATA15 0x51
MX6UL_PAD_LCD_DATA16__LCDIF_DATA16 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA17__LCDIF_DATA17 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA18__LCDIF_DATA18 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA19__LCDIF_DATA19 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA20__LCDIF_DATA20 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA21__LCDIF_DATA21 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA22__LCDIF_DATA22 0x49
MX6UL_PAD_LCD_DATA23__LCDIF_DATA23 0x51
>;
};
pinctrl_lcdif_ctrl: lcdifctrlgrp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_LCD_CLK__LCDIF_CLK 0x49
MX6UL_PAD_LCD_ENABLE__LCDIF_ENABLE 0x49
MX6UL_PAD_LCD_HSYNC__LCDIF_HSYNC 0x49
MX6UL_PAD_LCD_VSYNC__LCDIF_VSYNC 0x49
>;
};
重新编译烧写后，问题解决：
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