驱动 (一) Linux 系统移植

一、Linux 系统移植所需文件

1. uboot：一段逻辑代码，核心功能为初始化硬件外设与加载内核，是系统启动的 “先行官”。
2. zImage：承担着内存管理、任务管理、多任务间通信、网络管理以及文件系统管理等关键功能，是系统运行的核心软件。
3. dtb（设备树文件）：与内核配合使用，包含硬件信息，为内核识别硬件提供依据。
4. rootfs（文件系统）：实现与用户的交互，涵盖 shell 命令、库文件，且因 Linux 系统 “一切皆是文件”，它还能实现对设备的操作以及内核信息的查看。

二、IMX6ull SOC 资源

IMX6uLL - Mini 平台分为核心板（系统启动必备资源）和底板（外设资源）。

核心板包含：

• IMX6uLL 芯片：内部有 32K ICache（指令缓存）、32K DCache（数据缓存）、128K L2Cache（指令和数据缓存）、128K SRAM（初始化 DDR 前可使用的无需初始化的内存空间）、96k BotROM（厂家固化的启动代码）。
• DDR 芯片（512M）：内存，掉电数据丢失，但读写速度快。
• EMMC 芯片（8G）：EMMC 分为 EMMC0 和 EMMC1，其中一个是核心板上的 8G EMMC 芯片，另一个是底板 SD 卡（32G）对应的 EMMC。

三、IMX6uLL 启动方式

• USB 启动：驱动后，需通过 PC 经 USB 传输系统文件给开发板完成启动，适用于硬件平台无系统时的首次启动。
• SD 卡启动：系统烧录到 SD 卡后由 SD 卡启动，常用于平台代码开发调试或检测硬件平台好坏。
• EMMC 启动：系统烧录到 EMMC 后由 EMMC 启动，可实现开发板随系统自启动。
• NAND 启动：暂无法实现，即不能将系统烧录到 Nand Flash 并由其启动。

四、烧录方法

1. Windows 下烧录到 SD 卡：使用 NXP 的 mfgtool 工具。
2. Windows 下烧录到 EMMC。
3. Ubuntu 下烧录到 SD 卡。
4. Ubuntu 下烧录到 EMMC。
5. tftp + nfs 网络启动：通过网络传输文件实现启动。

五、IMX6uLL 启动流程

1. 上电启动，执行 0x0 处的代码，经中断向量表进入复位异常，跳转至对应函数启动。
2. 执行 IMX6ull 内部 96k 的 BotROM 代码：完成 CPU 信息校验；查看启动方式；依据启动方式寻找可执行代码（IVT + BOOT DATA [uboot.bin] + DCD [DDR 寄存器信息]）；BotROM 代码找到 DCD 并初始化 DDR；将 uboot.bin 拷贝到 DDR 中运行。
3. uboot 阶段：重新设置中断向量表位置（借助协处理器 CP15）；初始化串口、网口、EMMC 等硬件外设；加载引导内核启动：uboot 自搬移以腾出内存空间；从 EMMC 查找 zImage 和 DTB 文件（或通过 tftp 从服务器下载）并加载到 DDR；通过 bootz 命令启动内核 zImage；uboot 将文件系统相关参数 bootargs 写入设备树的 choosen 节点；uboot 向内存传参（r0 为固定值、r1 为 CPU ID 号、r2 为设备树内存地址）；内核根据设备树信息重新初始化外设；内核找到 choosen 节点查找文件系统位置；内核引导启动文件系统中的内核进程，通过 fork + exec 启动其余所有进程任务，其中包含 shell 终端进程；最终系统启动完成，进入人机交互界面。

六、uboot

功能

• 初始化硬件外设。
• 引导启动内核。

工作流程

初始化 i2c、DDR、EMMC、Serial、Net 等；进入人机交互环节：用户输入回车可进入 uboot 系统并输入命令交互；若用户不输入回车，uboot 会执行 bootcmd。

重点问题

1. Linux 系统移植所需文件及作用：前文 “一、Linux 系统移植所需文件” 已详细说明。
2. Linux 系统启动流程：前文 “五、IMX6uLL 启动流程” 已详细阐述。
3. uboot 中 bootcmd 和 bootargs 的含义：bootcmd 是 uboot 默认执行的命令，用于自动引导系统；bootargs 是传递给内核的参数，包含文件系统等相关信息，帮助内核找到并挂载文件系统。