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

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：

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

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

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

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：

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

1. 下载

2. 编译

3. 下载到开发板

4. 启动结果分析

1. 新建单板

2. 修改网络驱动

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