【IMX6ULL学习笔记】九、Linux内核移植

一、在 Linux 中添加自己的开发板

1、添加开发板默认配置文件

将 arch/arm/configs 目 录 下 的 imx_v7_mfg_defconfig 重新复制一份，命名为 imx_kodo_emmc_defconfig，命令如下：

cd arch/arm/configs

cp imx_v7_mfg_defconfig imx_kodo_emmc_defconfig

以后就可以使用如下命令来配置正点原子 EMMC 版开发板对应的 Linux 内核了：

make imx_kodo_emmc_defconfig

2、添加开发板对应的设备树文件

添加适合 EMMC 版开发板的设备树文件，进入目录 arch/arm/boot/dts 中，复制一份 imx6ull-14x14-evk.dts，将其重命名为 imx6ull-kodo-emmc.dts，命令如下：

cd arch/arm/boot/dts

cp imx6ull-14x14-evk.dts imx6ull-kodo-emmc.dts

.dts 是设备树源码文件，编译 Linux 的时候会将其编译为.dtb 文件。imx6ull-kodo-emmc.dts 创建好以后还需要修改文件 arch/arm/boot/dts/Makefile ， 找到 “ dtb- $(CONFIG_SOC_IMX6ULL)”配置项，在此配置项中加入“imx6ull-kodo-emmc.dtb”，如下所示：

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-kodo-emmc.dtb

    imx6ull-9x9-evk.dtb

    imx6ull-9x9-evk-btwifi.dtb

    imx6ull-9x9-evk-ldo.dtb

第 23 行为“imx6ull-alientek-emmc.dtb”，编译 Linux 的时候就可以从 imx6ull-kodo-emmc.dts 编译出 imx6ull-kodo-emmc.dtb 文件了。

3、编译测试

创建一个编译脚本 kodo.sh，脚本内容如下：

#!/bin/sh

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf imx_kodo_emmc_defconfig

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j16

第 2 行：清理工程。

第 3 行：使用默认配置文件 imx_kodo_emmc_defconfig 来配置 Linux 内核。

第 4 行：打开 Linux 的图形配置界面，不需要每次都打开图形配置界面可以删除。

第 5 行：编译 Linux。

执行 shell 脚本 kodo.sh 编译 Linux 内核，命令如下：

chmod 777 kodo.sh           //给予可执行权限

./kodo.sh  //执行 shell 脚本编译内核

编译完成以后就会在目录 arch/arm/boot 下生成 zImage 镜像文件。在 arch/arm/boot/dts 目录下生成 imx6ull-kodo-emmc.dtb 文件。将这两个文件拷贝到 tftp 目录下，然后重启开发板，在 uboot 命令模式中使用 tftp 命令下载这两个文件并启动，命令如下：

tftp 80800000 zImage

tftp 83000000 imx6ull-kodo-emmc.dtb

bootz 80800000 - 83000000

只要出现如图所示内容就表示 Linux 内核启动成功：

二、CPU 主频和驱动修改

1、CPU 主频修改

2、使能 8 线 EMMC 驱动

Linux 内核驱动里面 EMMC 默认是 4 线模式的， 8 线模式的速度快，所以将 EMMC 的驱动修改为 8 线模式，直接修改设备树即可，打开文件 imx6ull-kodo-emmc.dts，找到如下所示内容：

&usdhc2 {

    pinctrl-names = 'default';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_usdhc2>;

    non-removable;

    status = 'okay';

};

将其改为如下代码即可：

&usdhc2 {

    pinctrl-names = 'default', 'state_100mhz', 'state_200mhz';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_usdhc2_8bit>;

    pinctrl-1 = <&pinctrl_usdhc2_8bit_100mhz>;

    pinctrl-2 = <&pinctrl_usdhc2_8bit_200mhz>;

    bus-width = <8>;

    non-removable;

    no-1-8-v;

    status = 'okay';

};

修改完成以后保存一下 imx6ull-kodo-emmc.dts，然后使用命令“make dtbs”重新编译一下设备树，编译完成以后使用新的设备树重启 Linux 系统即可。

3、修改网络驱动

学习 Linux 驱动开发的时候要用到网络调试驱动，所以要把网络驱动调试好。开发板的网络和 NXP 官方的网络硬件上不同，网络 PHY 芯片由 KSZ8081 换为了 LAN8720A，两个网络 PHY 芯片的复位 IO 也不同,需要做修改。

①、修改 LAN8720 的复位以及网络时钟引脚驱动

ENET1 复位引脚 ENET1_RST 连接在 I.M6ULL 的 SNVS_TAMPER7 这个引脚上。ENET2 的复位引脚 ENET2_RST 连接在 I.MX6ULL 的 SNVS_TAMPER8 上。

打开设备树文件 imx6ull-kodo-emmc.dts，找到如下代码：

pinctrl_spi4: spi4grp {

    fsl,pins = <

        MX6ULL_PAD_BOOT_MODE0__GPIO5_IO10 0x70a1

        MX6ULL_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11 0x70a1

        MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07 0x70a1

        MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08 0x80000000

    >;

};

示例代码中第 5 和 6 行就是初始化 SNVS_TAMPER7 和 SNVS_TAMPER8 这两个

引脚的，不过是作为了 SPI4 的 IO，所以将 5 和 6 这两行注释掉。

继续在 imx6ull-alientek-emmc.dts 中找到如下所示代码：

spi4 {

    compatible = 'spi-gpio';

    pinctrl-names = 'default';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_spi4>;

    pinctrl-assert-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>;

......

    cs-gpios = <&gpio5 7 0>;

第 5 行：设置 GPIO5_IO08 为 SPI4 的一个功能引脚(不清楚具体作为什么功能用)，而 GPIO5_IO08 就是 SNVS_TAMPER8 的 GPIO 功能引脚。

第 7 行：设置 GPIO5_IO07 作为 SPI4 的片选引脚，而 GPIO5_IO07 就是 SNVS_TAMPER7 的 GPIO 功能引脚。需要 GPIO5_IO07 和 GPIO5_IO08 分别作为 ENET1 和 ENET2 的复位引脚，因此将示例代码中的第 5 行和第 7 行处的代码注释掉！

在 imx6ull-kodo-emmc.dts 里面找到名为“iomuxc_snvs”的节点(就是直接搜索)，然后在此节点下添加网络复位引脚信息，添加完成以后的“iomuxc_snvs”的节点内容如下：

&iomuxc_snvs {

    pinctrl-names = 'default_snvs';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_hog_2>;

    imx6ul-evk {

......

        /*省略掉其他*/

        /*enet1 reset zuozhongkai*/

        pinctrl_enet1_reset: enet1resetgrp {

            fsl,pins = <

                /* used for enet1 reset */

                MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07 0x10B0

            >;

        };

        /*enet2 reset zuozhongkai*/

        pinctrl_enet2_reset: enet2resetgrp {

            fsl,pins = <

                /* used for enet2 reset */

                MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08 0x10B0

            >;

        };

    };

};

第 1 行：imx6ull-kodo-emmc.dts 文件中 iomuxc_snvs 节点。

第 9~14 行：ENET1 网络复位引脚配置信息。

第 17~22 行：ENET2 网络复位引脚配置信息。

最后还需要修改一下 ENET1 和 ENET2 的网络时钟引脚配置，继续在 imx6ull-kodo-emmc.dts 中找到如下所示代码：

pinctrl_enet1: enet1grp {

    fsl,pins = <

        MX6UL_PAD_ENET1_RX_EN__ENET1_RX_EN 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET1_RX_ER__ENET1_RX_ER 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET1_RX_DATA0__ENET1_RDATA00 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET1_RX_DATA1__ENET1_RDATA01 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET1_TX_EN__ENET1_TX_EN 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA0__ENET1_TDATA00 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA1__ENET1_TDATA01 0x1b0b0

       MX6UL_PAD_ENET1_TX_CLK__ENET1_REF_CLK1 0x4001b009

    >;

};

pinctrl_enet2: enet2grp {

    fsl,pins = <

        MX6UL_PAD_GPIO1_IO07__ENET2_MDC 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_GPIO1_IO06__ENET2_MDIO 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_RX_EN__ENET2_RX_EN 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_RX_ER__ENET2_RX_ER 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_RX_DATA0__ENET2_RDATA00 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_RX_DATA1__ENET2_RDATA01 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_TX_EN__ENET2_TX_EN 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_TX_DATA0__ENET2_TDATA00 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_TX_DATA1__ENET2_TDATA01 0x1b0b0

        MX6UL_PAD_ENET2_TX_CLK__ENET2_REF_CLK2 0x4001b009

    >;

};

第 10 和 25 行：分别为 ENET1 和 ENET2 的网络时钟引脚配置信息，将这两个引脚的电气属性值改为 0x4001b009，原来默认值为 0x4001b031。

修改完成以后保存一下 imx6ull-kodo-emmc.dts，网络复位以及时钟引脚驱动就修改好了。

②、修改 fec1 和 fec2 节点的 pinctrl-0 属性

在 imx6ull-kodo-emmc.dts 文件中找到名为“fec1”和“fec2”的这两个节点，修改其中的“pinctrl-0”属性值，修改以后如下所示：

&fec1 {

    pinctrl-names = 'default';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_enet1

                 &pinctrl_enet1_reset>;

    phy-mode = 'rmii';

......

    status = 'okay';

};

&fec2 {

    pinctrl-names = 'default';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_enet2

                 &pinctrl_enet2_reset>;

    phy-mode = 'rmii';

......

};

第 3~4 行：修改后的 fec1 节点“pinctrl-0”属性值。

第 12~13 行：修改后的 fec2 节点“pinctrl-0”属性值。

③、修改 LAN8720A 的 PHY 地址

在 uboot 移植时， ENET1 的 LAN8720A 地址为 0x0，ENET2 的 LAN8720A

地址为 0x1。在 imx6ull-kodo-emmc.dts 中找到如下代码：

&fec1 {

    pinctrl-names = 'default';

......

    phy-handle = <ðphy0>;

    status = 'okay';

};

&fec2 {

    pinctrl-names = 'default';

......

    phy-handle = <ðphy1>;

    status = 'okay';

    mdio {

        #address-cells = <1>;

        #size-cells = <0>;

        ethphy0: ethernet-phy@0 {

            compatible = 'ethernet-phy-ieee802.3-c22';

            reg = <2>;

        };

        ethphy1: ethernet-phy@1 {

            compatible = 'ethernet-phy-ieee802.3-c22';

            reg = <1>;

        };

    };

};

第 1~6 行：ENET1 对应的设备树节点。

第 8~28 行：ENET2 对应的设备树节点。但是第 14~26 行的 mdio 节点描述了 ENET1 和 ENET2 的 PHY 地址信息。将代码改为如下内容：

&fec1 {

    pinctrl-names = 'default';

    pinctrl-0 = <&pinctrl_enet1

                 &pinctrl_enet1_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';