Davinci调试环境的搭建(四）        

七、脱机运行

一般在进行程序调试时，我们采用NFS与tftp等网络通信方式共享Linux服务器中的资源，用于嵌入式Linux进行访问、改写。 在程序调试成功，并且版本稳定之后，我们需要嵌入式Linux脱离服务器的支持，单独运行起来。这时，需要有完整的Linux操作系统各部分，包括 BootLoader，内核，根文件系统这三部分。 Davinci板卡采用的BootLoader是uboot，内核提供了源文件，编译即可得到，根文件系统我们分别使用过ramdisk及yaffs2这两种方式。 Davinci板卡采用的存储介质是Flash，根据功能差异分为Nor Flash与Nand Flash两种。 脱机运行前需要将uboot、内核及根文件系统烧写到Flash中，然后在uboot中进行相应的配置。   Davinci的一般启动过程如下：        Rbl－>[ubl－>] uboot－>uImage－>rootfs－>用户程序 在Nor flash上的启动过程： 首先运行芯片中的Rbl，然后启动flash上的uboot，加载uImage，使用rootfs，运行用户可执行程序。 在Nand flash上的启动过程： 首先运行芯片中的Rbl，然后ubl，再启动uboot，加载uImage，使用rootfs，运行用户可执行程序。   下面以运行在Nor flash上的ramdisk文件系统为例说明。下面提到的Flash，如果没有指定为Nand Flash，则Flash就指的是Nor Flash。  

1，烧写uboot

（1）编译uboot

目前我们使用uboot1.1.4 ，在Linux下，进入uboot1.1.4目录， 依次输入如下命令： make clobber make davinci_config make ARCH=arm 就生成了可执行文件 u-boot.bin 。

（2）烧写uboot

将uboot烧写进Flash，有两种方法：一是使用JTAG头连接仿真器，使用仿真器烧写；二是使用串口进行烧写。 注意： 在连接仿真器及串口线，拨动S3开关，切换J4跳线时，必须要在断电情况下操作。   仿真器烧写： 将Davinci板卡断电， 将DM6446开发板上的S3开关拨到全部为ON，在J4跳线处选上Nor Flash，连接仿真器； 将Davinci板卡上电， 打开CCS（需要设置CCS为仿真模式），在菜单中选择 File-- Load Program ，找到Flash的烧写程序flashwrite.out ，然后运行，根据提示分别输入uboot文件名u-boot.bin，及偏移地址0，等烧写完毕即可； 将Davinci板卡断电， 将S3切换到Nor Flash启动，即拨为1011111111，运行串口控制软件Tera Term ，选择COM1口，设置波特率为115200； 将Davinci板卡上电， 在Tera Term窗口会有uboot的启动信息显示。   串口烧写：        由于dvflasher运行需要 .net FrameWork 2.0，所以先安装这个程序。 将Davinci板卡断电， 将DM6446开发板上的S3开关拨到全部为ON，在J4跳线处选上Nor Flash，用串口线连接PC主机与Davinci板卡； 将Davinci板卡上电， 在主机上运行命令行，在命令行输入命令：dvflasher -r u-boot.bin，等烧写完毕； 将Davinci板卡断电， 将S3切换到Nor Flash启动，即拨为1011111111，运行串口控制软件Tera Term ，选择COM1口，设置波特率为115200； 将Davinci板卡上电， 在Tera Term窗口会有uboot的启动信息显示。   串口烧写nand flash： 将Davinci板卡断电， 将DM6446开发板上的S3开关拨到：1101111111，在J4跳线处选上Nand Flash CS2，用串口线连接PC主机与Davinci板卡； 将Davinci板卡上电， 在主机上运行命令行，在命令行输入命令：dvflasher -fnandbin u-boot_nand.bin，等烧写完毕； 将Davinci板卡断电， 将S3切换为Nand Flash启动，即拨为全部为OFF，运行串口控制软件Tera Term ，选择COM1口，设置波特率为115200； 将Davinci板卡上电， 在Tera Term窗口会有uboot的启动信息显示。

2，烧写Linux内核

内核指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统。 　　在Linux 内核中，包括了：进程管理、定时器、中断管理、内存管理、模块管理、虚拟文件系统接口、文件系统管理、设备驱动程序、进程间通信、网络管理、系统启动等操作系统功能的实现。

（1）编译Linux内核

当板卡硬件有改动，或需要增加某些底层功能时，需要改动内核模块，可以使用如下命令来更改内核模块的配置： make menuconfig 生成的配置文件保存在 mv_pro_4.0/montavista/pro/devkit/lsp/ti-davinci/arch/arm/defconfig 然后在： mv_pro_4.0/montavista/pro/devkit/lsp/ti-davinci 目录下输入如下命令： make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm_v5t_le- davinci_dm644x_defconfig       make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm_v5t_le- checksetconfig       make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm_v5t_le- uImage       cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot/uImage chmod a+r /tftpboot/uImage     就可以编译出新的内核。 更多的细节请参考《Building a Small Embedded Linux Kernel Example  spraah2.pdf》。

（2）烧写Linux内核

从Linux服务器下载内核映象文件并烧写进Davinci板卡的Nor Flash中，我们使用板卡上的uboot，通过tftp协议，从Linux服务器上下载编译好的内核，过程如下： a，将内核文件uImage复制到Linux服务器的 /tftpboot/ 目录下， b，连接PC与Davinci板卡，需要连接串口线及网线，在连接串口线时需要将Davinci板卡断电。 c，启动运行串口控制软件Tera Term d，将Davinci板卡上电，在Tera Term窗口中按下任意键，进入输入命令状态 e，依次输入如下命令：              tftpboot 0x80080000 uImage                    //从tftp服务器拷贝至内存中              erase 0x2100000 22fffff                            //擦除2M的空间              cp.b 0x80080000 0x2100000 0x200000     //从内存拷贝至Flash中               等待命令执行完毕，就成功烧写内核文件进Nor Flash中了。 最后，在正式启动板卡时要读取flash上的内核文件，还需要设置环境变量为从flash启动，使用如下命令设置即可： setenv bootcmd ‘bootm 0x2100000’

3，烧写根文件系统

Linux引导启动时，默认使用的文件系统是根文件系统。其中一般都包括这样一些子目录：
etc, dev, usr, usr/bin, bin, var等。
etc目录主要含有一些系统配置文件；dev含有设备特殊文件，用于使用文件操作语句操作设备；usr存放库函数、手册和其它一些文件。bin存放执行程序；var用于存放系统运行时可变的数据或者是日志等信息。 根文件系统有多种格式，例如romfs、ramfs、jffs2、yaffs2等，我们以ramfs为例说明编译及烧写过程。

（1）制作ramdisk

在Linux服务器中制作ramdisk过程如下： a，开辟一块硬盘空间，这里定为14M，名字为ramrootfs，并格式化为ext2文件系统： 　dd if=/dev/zero of=ramrootfs bs=1k count=14336   mke2fs -F -m 0 -i 2000 ramrootfs b，把虚拟盘挂载到目录ramfs：   mount -o loop -t ext2 ramrootfs ramfs c，复制所需根文件系统内容至ramfs中 d，使用nfs方式调试，确认文件系统可用。 e，跳到ramfs目录外，卸载ramfs，并压缩文件系统映象： 　umount ramfs 　cat ramrootfs | gzip -9 > ramdisk.gz

（2）烧写ramdisk

从Linux服务器下载ramdisk.gz文件并烧写进Davinci板卡的Nor Flash中，     我们使用板卡上的uboot，通过tftp协议，从Linux服务器上下载压缩好的ramdisk.gz，过程如下： a，将ramdisk.gz复制到Linux服务器的 /tftpboot/ 目录下； b，连接PC与Davinci板卡，需要连接串口线及网线，在连接串口线时需要将Davinci板卡断电； c，启动运行串口控制软件Tera Term； d，将Davinci板卡上电，在Tera Term窗口中按下任意键，进入输入命令状态； e，依次输入如下命令：              tftpboot 0x80080000 ramdisk.gz                 //从tftp服务器拷贝至内存中              erase 0x2300000  0x28fffff                         //擦除6M的空间              cp.b 0x80080000 0x2300000 0x600000       //从内存拷贝至Flash中               等待命令执行完毕，就成功烧写ramdisk根文件系统进Nor Flash中了。 最后，在正式启动板卡时要读取flash上的根文件系统，还需要设置环境变量为从flash读取，使用如下两个命令设置即可： setenv bootcmd 'cp.b 0x2300000 0x85000000 0x600000; bootm 0x2100000' setenv bootargs console=ttyS0,57600n8 video=dm64xxfb:interface=composite:mode=pal ip=192.168.1.82::192.168.1.1 root=/dev/ram0 rw initrd=0x85000000,14M mem=112M 第一个命令中主要相关部分是cp.b 0x2300000 0x85000000 0x600000 ，作用是在Davinci板卡启动时拷贝根文件系统至内存中； 第一个命令中主要相关部分是root=/dev/ram0 rw initrd=0x85000000,14M ，作用是设置Davinci板卡启动时采用ramdisk根文件系统。     结束语：本文介绍了TI的Davinci开发平台调试环境的搭建，主要包括交叉编译工具链的安装，linux服务器环境的配置，CCS及仿真器的安装，程序编译运行流程，以及脱机运行。希望有兴趣的朋友多来交流，大家共同提高。   （全文完）