i.MX6ULL - 从零开始移植linux内核5.4.70_2.3.0

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前言

uboot移植看这里：https://blog.csdn.net/qq153471503/article/details/126587387

1、环境搭建

见此篇博客：https://blog.csdn.net/qq153471503/article/details/126587387

2、官方EVK开发板内核编译

注意：建议内核的版本最好是跟你uboot的版本是一致或者相似的，否则可能uboot无法启动起内核，我的uboot也是5.4.70.2.3.0，所以内核也选用该版本。

下载内核（文件很大且非常慢，建议晚上睡前开始下载，下一晚上）：

git clone https://source.codeaurora.org/external/imx/linux-imx

查看所有分支：

git branch --all

切换到imx_5.4.70_2.3.0分支：

git checkout imx_5.4.70_2.3.0

修改顶层Makefile文件，找到ARCH ?= $(SUBARCH)，修改为：

ARCH = arm
CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf-

初次编译：

make imx_v7_defconfig
make -j 2

这一步可以直接编译通过。

3、建立自己的板子配置进行编译

拷贝配置文件：

cp arch/arm/configs/imx_v7_defconfig arch/arm/configs/imx_v7_hello_emmc_defconfig

拷贝设备树文件：

cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk-emmc.dts arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-hello-emmc.dts
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-hello.dts
cp arch/arm/boot/dts/imx6ul-14x14-evk.dtsi arch/arm/boot/dts/imx6ul-14x14-hello.dtsi

修改arch/arm/boot/dts/Makefile文件，将新增的设备树文件添加进编译，如下图所示：

修改设备树文件arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-hello-emmc.dts，将：

#include "imx6ull-14x14-evk.dts"

改为：

#include "imx6ull-14x14-hello.dts"

修改arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-hello.dts文件，将：

#include "imx6ull.dtsi"
#include "imx6ul-14x14-evk.dtsi"

改为：

#include "imx6ull.dtsi"
#include "imx6ul-14x14-hello.dtsi"

在将：

model = "Freescale i.MX6 ULL 14x14 EVK Board";
compatible = "fsl,imx6ull-14x14-evk", "fsl,imx6ull";

改为：

model = "Freescale i.MX6 ULL 14x14 HELLO Board";
compatible = "fsl,imx6ull-14x14-hello", "fsl,imx6ull";

尝试编译：

make imx_v7_hello_emmc_defconfig
make -j 2

将编译出的设备树文件和内核文件拷贝到tftp的目录：

cp arch/arm/boot/zImage /tftpboot/
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-hello-emmc.dtb /tftpboot/

设置uboot中关于网络的环境变量：

setenv ipaddr 192.168.28.234
setenv gatewayip 192.28.28.1
setenv netmask 255.255.255.0
setenv serverip 192.168.28.254
saveenv
  • ipaddr：板子的IP地址
  • gatewayip：网关
  • netmask：掩码
  • serverip：ubuntu的ip地址

在uboot中使用tftp下载内核验证测试：

tftp 80800000 zImage
tftp 83000000 imx6ull-14x14-hello-emmc.dtb
bootz 80800000 - 83000000

内核启动最终如下：

看这个提示可以知道挂载文件系统失败了，原因是unknown-block(0,0)，未知的块，这个问题是由于uboot中bootargs的参数有误导致的。

复位开发板，查看一下uboot中bootargs这个环境变量：

没有定义，那么我们给他定义一下：

setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
saveenv

如果你的emmc中存在文件系统，再次使用tftp下载内核和设备树并启动就能进入文件系统了。

到目前为止，基础内核已经移植完毕，下面的工作主要就是修改设备树arch/arm/boot/dts/imx6ul-14x14-hello.dtsi文件来适配我们自己板子上的硬件了！

4、LED灯设备树驱动添加

！！！！必看注意事项！！！！！
   ~~   

IMX6ULL的设备树引用了IMX6UL的设备树文件，由于这两款SOC是差不多的，普通IO部分大部分都一样，所以共用imx6ul-pinfunc.h里的这些宏定义，在设备树文件中也可以看到大部分是使用的MX6UL_开头的宏。
   ~~   
但是对于IMX6ULL来说，它的IO支持更多的功能映射以及复用，所以这个时候的宏定义是在imx6ul-pinfunc.h找不到的，要在imx6ull-pinfunc.h中找；
   ~~   
其次，如果使用到了GPIO5组下的IO，
   ~~   
例如使用GPIO5_IO03这个IO，
   ~~   
那么不能使用imx6ul-pinfunc.h文件中的宏MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03，
   ~~   
而是应该使用imx6ull-pinfunc-snvs.h文件中的宏MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03，
   ~~   
！！！！！！！！！这里一定要格外注意！！！！！！！！！！

我的板子上有两个LED灯：

GPIO1_IO10：低电平点亮
GPIO5_IO03：心跳灯指示灯，用于指示板子在正常工作

编辑设备树文件arch/arm/boot/dts/imx6ul-14x14-hello.dtsi，在memory节点下方新增led灯的设备树配置：

	/* +++lakun */
	leds {
		compatible = "gpio-leds";
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&pinctrl_led &pinctrl_heartbeat>;
		status = "okay";
		led1 {
			label = "led1";
			gpios = <&gpio1 10 GPIO_ACTIVE_LOW>;
			default-state = "off";
		};
		led2 {
			label = "heartbeat";
			gpios = <&gpio5 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
			linux,default-trigger = "heartbeat";
		};
	};

由于LED2是GPIO5下的，所以要使用iomuxc_snvs节点；找到iomuxc节点并新增LED1的配置：

	/* +++lakun: led */
	pinctrl_led: ledgrp {
		fsl,pins = <
			MX6UL_PAD_JTAG_MOD__GPIO1_IO10    0xb0a0
		>;
	};

并在iomuxc节点上方添加iomuxc_snvs节点：

&iomuxc_snvs {
	/* +++lakun: led heartbeat */
	pinctrl_heartbeat: heartbeatgrp {
		fsl,pins = <
			MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03    0x17059  /* ！！这里注意这个宏的是MX6ULL_而不是MX6UL_！！ */
		>;
	};
};

如下图所示：

配置完之后全局搜索MX6UL_PAD_JTAG_MOD__GPIO1_IO10、MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03、MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER3__GPIO5_IO03，看看这两几个宏有没有被其他外设使用，如果有的话就屏蔽掉。

单独编译一下设备树：

make dtbs

再次使用tftp下载内核和设备树，进入到文件系统，此时/sys/class/leds/目录下会多出来一个heartbeat和led1文件夹：

板子上的心跳灯也会有规律的闪烁：

在测试一下led1开关灯：

开灯：

echo > /sys/class/leds/led1/brightness 1

关灯：

echo > /sys/class/leds/led1/brightness 0

5、删除设备树中的无用配置

官网EVK开发板中使用了一片74LV595来扩展IO，我们自己的板子没有使用，所以屏蔽掉相关的设备树配置：

	reg_can_3v3: regulator-can-3v3 {
		compatible = "regulator-fixed";
		regulator-name = "can-3v3";
		regulator-min-microvolt = <3300000>;
		regulator-max-microvolt = <3300000>;
		/* gpios = <&gpio_spi 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; */
	};

/*
	spi4 {
		compatible = "spi-gpio";
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&pinctrl_spi4>;
		status = "okay";
		pinctrl-assert-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>;
		gpio-sck = <&gpio5 11 0>;
		gpio-mosi = <&gpio5 10 0>;
		cs-gpios = <&gpio5 7 0>;
		num-chipselects = <1>;
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <0>;

		gpio_spi: gpio@0 {
			compatible = "fairchild,74hc595";
			gpio-controller;
			#gpio-cells = <2>;
			reg = <0>;
			registers-number = <1>;
			registers-default = /bits/ 8 <0x57>;
			spi-max-frequency = <100000>;
		};
	};
*/

	ov5640: ov5640@3c {
		compatible = "ovti,ov5640";
		reg = <0x3c>;
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&pinctrl_csi1>;
		clocks = <&clks IMX6UL_CLK_CSI>;
		clock-names = "csi_mclk";
		/* pwn-gpios = <&gpio_spi 6 1>; */
		/* rst-gpios = <&gpio_spi 5 0>; */
		csi_id = <0>;
		mclk = <24000000>;
		mclk_source = <0>;
		status = "disabled";
		port {
			ov5640_ep: endpoint {
				remote-endpoint = <&csi1_ep>;
			};
		};
	};

6、网络PHY驱动修改适配

我的板子有两路网口，接口使用到的io引脚与官方EVK开发板一致，但是硬件复位引脚使用的不一样，所以需要修改设备树fec1和fec2节点。

我的板子enet1复位引脚是GPIO5_IO08，enet1复位引脚是GPIO5_IO04，可以看到这两个IO也都是在GPIO5下，所以设备树的配置同样要在ipmuxc_snvs下，添加以下内容：

	/* +++lakun: enet1_nrst */
	pinctrl_eth1rst: eth1rstgrp {
		fsl,pins = <
			MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08    0x17059
		>;
	};

	/* +++lakun: enet2_nrst */
	pinctrl_eth2rst: eth2rstgrp {
		fsl,pins = <
			MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER4__GPIO5_IO04    0x17059
		>;
	};

如下图：

修改fec1和fec2节点为：

&fec1 {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_enet1 &pinctrl_eth1rst>;
	phy-mode = "rmii";
	phy-handle = <&ethphy0>;
	phy-reset-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	phy-reset-duration = <200>;
	status = "okay";
};

&fec2 {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_enet2 &pinctrl_eth2rst>;
	phy-mode = "rmii";
	phy-handle = <&ethphy1>;
	phy-reset-gpios = <&gpio5 4 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	phy-reset-duration = <200>;
	status = "okay";

	mdio {
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <0>;

		ethphy0: ethernet-phy@2 {
			reg = <2>;
			micrel,led-mode = <1>;
			clocks = <&clks IMX6UL_CLK_ENET_REF>;
			clock-names = "rmii-ref";
		};

		ethphy1: ethernet-phy@1 {
			reg = <1>;
			micrel,led-mode = <1>;
			clocks = <&clks IMX6UL_CLK_ENET2_REF>;
			clock-names = "rmii-ref";
		};
	};
};

ethphy0: ethernet-phy@2：这里的2表示的是phy1的地址为2
ethphy1: ethernet-phy@1：这里的1表示的是phy2的地址为1

这需要和你的原理图去对应。

全局搜索MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER4__GPIO5_IO04、MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08、MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER4__GPIO5_IO04、MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08，查看有无其他外设占用这两个IO，如果有就屏蔽掉。

重新编译设备树并下载，板子启动后进入文件系统。

查看所有网络设备：

ifconfig -a

先测试eth0，网线插到eth0的RJ45接口上，启动eth0，禁用eth1：

ifconfig eth0 up
ifconfig eth1 down
ifconfig eth0 192.168.28.234
ping 192.168.28.1

在测试eth1，网线插到eth1的RJ45接口上，启动eth1，禁用eth0：

ifconfig eth0 down
ifconfig eth1 up
ifconfig eth1 192.168.28.235
ping 192.168.28.1

都能够ping通，完成网络的移植适配！

未完待续。。。

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