在ZC702上运行Linux(4)-编译和使用U-Boot & Linux

来源：Xilinx

发布时间：[2014-01-29]

　　1. 安装工具链

　　参考http://wiki.xilinx.com/zynq-tools 下载并安装cross compiler。cross compiler位于http://www.xilinx.com/member/mentor_codebench/xilinx-2011.09-50-arm-xilinx-linux-gnueabi.bin

　　如网页上所说，安装包xilinx-2011.09-50-arm-xilinx-linux-gnueabi.bin提示系统是dash，而安装包需要bash。按照提示运行命令

　　sudo dpkg-reconfigure -plow dash

　　选择No。然后重新运行安装包。

　　缺省情况下安装后的工具链位于

　　~/CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin

　　bash> export CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi-

　　bash> export PATH= /CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin:$PATH

一般是/home/

　　bash> export ARCH=arm

　　可以把配置命令都放到一个文件setup里面，然后用以下命令使之生效：

　　. ./setup

　　2. 编译U-Boot

　　bash> git clone git://git.xilinx.com/u-boot-xarm.git

　　bash> cd u-boot-xarm

　　bash> make zynq_zc70x_config

　　bash> make

　　缺省情况下下载的是master分支，如果需要在特定分支上工作可以：

　　git checkout -b xilinx-14.3-build2

　　可以用以下命令确认本地源码是哪个分支：

　　git branch -l

　　对U-Boot来说，当前的master和xilinx-14.3-build1/xilinx-14.3-build2 /xilinx-14.3-build2-trd是一回事。

　　对Linux kernel来说，标签xilinx-14.3-build2/xilinx-14.3-build2-trd的时间是2012-10-23，master的最近更新时间是2012-10-26，在标签xilinx-14.3-build2后又有7次更新。

　　当前的时间：2012/11/15

　　3. 编译Linux

　　bash> git clone git://git.xilinx.com/linux-xlnx.git

　　bash> cd linux-xlnx

　　bash> make xilinx_zynq_defconfig

　　bash> make uImage

　　到最后一步生成uImage的时候，提示没有找到mkimage，这时可以把u-boot/tools下面的mkimage拷贝到/usr/bin重新make即可uImage。

　　4. 使用U-BOOT和zImage

　　Zynq的ROM会在SD卡上寻找一个叫做BOOT.BIN的文件。用SDK生成ZC702的fsbl，以及编译生成的u-boot(需要改名为u-boot.elf)可以生成这个文件。尽管最新的wiki要求用SDK 14.3，实际上我用的SDK 14.2也没有什么问题。

　　打开SDK->XilinxTools->Create Boot Image窗口，Bif file下拉框选择”Create a new bif file…”，FSBL file选中SDK生成的fsbl，点击Add增加u-boot.elf，设置好output folder，点击Create Image即可生成3个文件：

　　bootimage.bif

　　u-boot.bin

　　u-boot.mcs

　　将u-boot.bin改名为BOOT.BIN就可以使用了。

　　注意：

　　1. 底层调用的bootgen只能识别.elf和.bit的文件，如果编译生成的u-boot(尽管已经是ELF格式了)不添加扩展名，无法Create Image。如果扩展名是这两个以外的，例如.fle，生成的文件不正确，size明显要大很多。

　　2. 之前有过一次Create Image失败，怀疑是因为路径里面有特殊字符(-或者.)，后来测试发现不是。估计原因有可能是路径名太长，有待验证。

　　用生成的BOOT.BIN和uImage替换SD卡上的同名文件，启动正常。

　　5. Board Support Package (BSP)

　　一部分代码在arch/arm/mach-zynq

　　Hardware BlockDriver NameNotesDetailed Page

　　GICgic.cin arch/arm/common

　　PL330pl330.ca different driver now exists in kernel.org

　　PS2ps2.csupport for keyboard and mouse in QEMU

　　SCU Global Timerscu_gtimer.cprovides primitive abilities only

　　System Level Control Registersslcr.cSLCR

　　Triple Timer Countertimer.cOnly supports 1 TTC currently

　　其他的外设和驱动源文件的的对应关系如下：

　　Hardware BlockDriver NameNotesDetailed Page

　　CANnot supported

　　GEMxilinx_emacps.c

　　GPIOxilinx_gpiops.c

　　I2Ci2c-xilinx_ps.c

　　NANDxilinx_nandpss.c

　　QSPIxilinx_qspipc.c

　　SCU WDTxilinx_scuwdt.c

　　SPIxilinx_spips.c

　　System WDTxilinx_wdtps.c

　　UARTxilinx_uartps.c

　　USB Hostehci-xilinx-usbps.c

　　USB Devicexilinx_usbps_udc.c

　　USB OTGxilinx_usbps_otg.c

　　6. Device Tree

　　Device Tree实际上是一种硬件描述方法。通过data和code分离的方式，达到一个kernel image可以支持多种硬件平台的目的。具体表现形式有两种：

　　device tree source (.dts): 描述硬件平台的文本文件

　　device tree blob (.dtb): 通过.dts编译生成，在Linux启动前加载到内存，然后Linux kernel根据这个文件初始化自己

　　Xilinx ARM kernel使用device tree。 在Linux kernel 3.0之前, 大多数ARM Linux kernels使用platform data，并不支持。对ARM平台，dts一般放在./arch/arm/boot/dts/

　　Device Tree的使用方式有两种：

　　任意内存地址方式：U-Boot将devicetree.dtb的内存地址作为bootm的第三个参数，kernel通过寄存器R2找到device tree。从14.3开始，这个方法开始作为Linux kernel的缺省配置。

　　固定内存地址方式：devicetree.dtb被硬编码在16Mb的位置，这主要是为了在u-boot下使用go 命令 (这个命令不会配置R2寄存器)。Kernel里面有一个”System Type->Xilinx Specific Options->Device Tree At Fixed Address”配置项，需要使能device tree后才可见。

　　从Linux kernel 3.3开始，device tree可以支持中断号。不过要注意这个中断号需要在Zynq-7000 EPP TRM Table 7-3 查表得到的值上减去32。例如：查表得到UART 1的IRQID为82，所以device tree 中UART1的中断号要填写为50。

　　7. Kernel Command Line获取方式：

　　缺省情况下，从device tree获取。

　　通过配置kernel (Boot Options->Always use the default kernel command string)，使用硬编码的command line。

　　8. 编译Device Tree

　　bash> scripts/dtc/dtc -I dts -O dtb -o

　　注意：device tree compiler (dtc) binary需要在kernel configuration里面打开device tree后才会出现在scripts/dtc/目录。

　　Linux源码里面的dts和pre-built dts略有区别。修改zynq-zc702.dtc的Linux command line中ip部分：

　　原始的：ip=:::::eth0:dhcp

　　修改后的：ip=192.168.1.10:::255.255.255.0:ZC702:eth0

　　编译后生成了dtb，经过比较，确认和pre-built package里面的devicetree.dtb完全一致。

　　9. SMP

　　通过boot log和以下命令可以看到在ZC702上两个Cortex-A9都在运行中

　　zynq> cat /proc/cpuinfo

　　如果需要只运行一个核，需要在device tree里面的kernel command line里面加上"maxcpus=1"

　　如果需要指定某个应用运行在特定的CPU core上，可以用taskset命令。BusyBox支持该命令。

　　The following command will display the help information for the taskset command.

　　zynq> taskset 2 top

　　需要注意的是，taskset的CPU core编号是从1开始的，而不是从0开始。