Linux | 移植NXP官方linux内核到imx6ull开发板（4.1.15）

Posted 2021-12-08 Mculover666

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux | 移植NXP官方linux内核到imx6ull开发板（4.1.15）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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。

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>;
		};
	};

接着将复位引脚加入到 pinctrl_enet1 的代码中：

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	0x4001b031
		MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER7__GOIO5_IO07	0x10B0
	>;
};

接着将复位引脚加入到 pinctrl_enet2 的代码中：

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	0x4001b031
		MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER8__GOIO5_IO08	0x10B0
	>;
};

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>;
	phy-mode = "rmii";
	phy-handle = <&ethphy0>;
	phy-reset-gpios = <&gpio5 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	phy-reset-duration = <200>;
	status = "okay";
};

&fec2 {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_enet2>;
	phy-mode = "rmii";
	phy-handle = <&ethphy1>;
	phy-reset-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	phy-reset-duration = <200>;
	status = "okay";

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

		ethphy0: ethernet-phy@2 {
			compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
			reg = <2>;
		};

		ethphy1: ethernet-phy@1 {
			compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
			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。

以上是关于Linux | 移植NXP官方linux内核到imx6ull开发板（4.1.15）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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