基于AM335X开发板 (ARM Cortex-A8)——Linux系统使用手册 (下)
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本篇文章主要讲解嵌入式板卡中Linux系统是如何正确测试、使用的,其中内容包含有U-Boot编译、U-Boot命令和环境变量说明、Linux内核编译、xtra驱动编译、系统信息查询、程序开机自启动说明、NFS使用说明、TFTP使用说明、TFTP + NFS的系统启动测试说明、inux设备驱动说明等,其中案例源码部分公开。
前 言
本说明文档适用开发环境如下:
Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境:Ubuntu 14.04.3 64bit
虚拟机:VMware15.1.0
U-Boot:U-Boot-2017.01
Kernel:Linux-4.9.65、Linux-RT-4.9.65
Linux Processor SDK:ti-processor-sdk-linux-rt-am335x-evm-04.03.00.05
Linux系统软件相关文件在产品资料“4-软件资料\Linux\”目录下,包括了U-Boot、Kernel、Filesystem和Makesdboot四个文件夹(具体如下表)。系统支持Linux内核和Linux-RT实时内核,默认提供的是Linux内核。如对系统实时性要求较高,可切换为Linux-RT内核。
此外,本篇文章测试板卡采用创龙科技TL335x-EVM-S开发板,它是一款基于TI Sitara系列AM3352/AM3354/AM3359 ARM Cortex-A8高性能低功耗处理器设计的开发板,其接口资源丰富,引出双路千兆网口、LCD、HDMI、GPMC、CAN等接口,方便用户快速进行产品方案评估与技术预研,应用在通讯管理、数据采集、人机交互、运动控制、智能电力等典型领域。
进入PC机Ubuntu系统,执行如下命令从网络安装TFTP服务器相关软件tftp-hpa(客户端)、tftpd-hpa(服务器)和xinetd(配置文件)。遇到询问请输入Y继续安装。
Host# sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa xinetd
执行如下命令,打开“/etc/xinetd.conf”配置文件,查看文件内容是否与下面内容一致。如果不存在xinetd.conf配置文件,则需先新建此文件。如配置文件内容不一致,则将内容修改一致,并保存。
Host# vi /etc/xinetd.conf
xinetd.conf配置文件内容如下。
# Simple configuration file for xinetd
#
# Some defaults, and include /etc/xinetd.d/
defaults
{
# Please note that you need a log_type line to be able to use log_on_success
# and log_on_failure. The default is the following :
# log_type = SYSLOG daemon info
}
includedir /etc/xinetd.d
执行如下命令,新建TFTP工作目录,并修改权限为可读可写可执行,允许其他服务器或者客户端对TFTP工作目录下载、上传文件。
Host# mkdir -p /home/tronlong/tftpboot
Host# sudo chmod 777 /home/tronlong/tftpboot
打开TFTP服务器配置文件“/etc/default/tftpd-hpa”,配置TFTP服务器工作目录。
Host# sudo vi /etc/default/tftpd-hpa
# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/home/tronlong/tftpboot" //TFTP服务器工作目录
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="-l -c -s"
打开“/etc/xinetd.d/tftp”配置文件,确保内容与下面一致。如果不存在tftp文件,请先新建并且添加如下内容。其中server_args是配置TFTP服务器工作目录路径,当进行TFTP传输时,系统从此目录中搜索相应文件。
Host# sudo vi /etc/xinetd.d/tftp
servicetftp
{
socket_type = dgram
wait = yes
disable = no
user = root
protocol = udp
server = /usr/sbin/in.tftpd
server_args = -s /home/tronlong/tftpboot -c
#log_on_success += PID HOST DURATION
#log_on_failure += HOST
per_source = 11
cps =100 2
flags =IPv4
}
执行如下命令重启tftpd-hpa服务器。
Host# sudo service tftpd-hpa restart
执行如下命令重启xinetd服务。
Host# sudo service xinetd reload
Host# sudo service xinetd restart
执行如下命令,进入TFTP服务器工作目录,并新建一个test文件。在文件内输入测试内容并保存,然后修改test文件权限为可读可写。
Host# cd /home/tronlong/tftpboot/
Host# vi test
Host# chmod 777 test
执行如下命令可进入TFTP命令行模式。执行help命令可查看TFTP命令使用详情,按q可退出命令行模式。
Host# sudo tftp localhost
将评估板和PC机通过路由器或者交换机互联,也可以通过网线直联。使用ifconfig命令分别查看评估板与PC机当前的IP地址是否在同一网段。具体为IP地址的前三个字段相同,最后一个字段不相同,以及子网掩码相同。
在下图中可见,PC机IP地址为:192.168.0.147,评估板IP地址为:192.168.0.137,子网掩码都是255.255.254.0,属于同一网段内。
如果评估板与PC机当前的IP地址不在同一网段,请执行ifconfig命令设置为同一网段。例如设置PC机IP地址为:192.168.0.147,子网掩码为:255.255.254.0,命令如下。
Host# sudo ifconfig eth0 192.168.0.147 netmask 255.255.254.0
在Ubuntu执行ping命令测试PC机和评估板之间的网络连通性,按“Ctrl+C”命令退出。命令中192.168.0.137为评估板IP地址。
Host# ping 192.168.0.137
在评估板执行如下命令从TFTP服务器工作目录中下载test测试文件,并查看内容。
Target# tftp -g -r test 192.168.0.147
在评估板新建test1测试文件,并输入文件内容。执行put命令,可把新建立的test1测试文件上传到TFTP服务器工作目录。
Target# tftp -p -r test1 192.168.0.147
可在TFTP服务器工作目录中查看新上传的test1测试文件内容。
TFTP命令参数解析如下:
参数
|
解析
|
-g
|
get,代表从TFTP服务器工作目录中下载文件。
|
-r
|
remote,代表远程服务器。
|
test
|
代表TFTP服务器工作目录中的文件名称。
|
192.168.0.147
|
代表TFTP服务器IP地址。
|
-p
|
put,代表上传文件到TFTP服务器工作目录。
|
NFS使用说明
NFS(Network File System)即网络文件系统,是基于UDP/IP协议的应用,它的主要功能是通过网络让不同的主机系统之间可共享文件或目录。NFS客户端可通过挂载的方式将远程NFS服务器共享的数据目录挂载到NFS客户端本地系统中。在客户端来看,远程NFS服务器的目录就好像是自己的一个磁盘分区一样,在使用上相当便利。
评估板已支持NFS相关工具(如下图),本章节主要演示在PC机Ubuntu系统上搭建NFS服务器,然后在评估板上挂载服务器NFS共享目录并进行访问。
进入PC机Ubuntu系统,执行如下命令安装NFS服务器安装包。
Host# sudo apt-get install nfs-kernel-server
遇到询问请输入Y,继续安装。安装成功如下图所示。
执行如下命令,创建NFS共享目录,在共享目录下新建test文件,并输入测试内容。
Host# sudo mkdir /home/tronlong/nfs_share
Host# sudo vi /home/tronlong/nfs_share/test
打开“/etc/exports”配置文件,在配置文件中添加如下配置命令,设置服务器NFS共享目录及操作权限。
Host# sudo vi /etc/exports
配置命令:/home/tronlong/nfs_share/ *(rw,sync,no_root_squash)
配置命令参数解析如下:
参数
|
解析
|
/home/tronlong/nfs_share/
|
NFS共享目录
|
*
|
允许任何网段IP的系统访问NFS共享目录
|
rw
|
访问者具有可读写权限
|
sync
|
资料同步写入内存和硬盘
|
no_root_squash
|
访问者对NFS共享目录具有root权限
|
执行如下命令重启NFS服务器后,即可查询服务器本地NFS共享目录名称。
Host# sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart
Host# showmount -e
将评估板和PC机通过路由器或者交换机互联,也可以通过网线直联。使用ifconfig命令分别查看评估板与PC机当前的IP地址是否在同一网段。具体为IP地址的前三个字段相同,最后一个字段不相同,以及子网掩码相同。
在下图中可见,PC机IP地址为:192.168.0.147,评估板IP地址为:192168.0.137,子网掩码都是255.255.254.0,属于同一网段内。
在Ubuntu执行ping命令测试PC机和评估板之间的网络连通性,按“Ctrl+C”命令退出。命令中192.168.0.137为评估板IP地址。
Host# ping 192.168.0.137
在评估板执行如下命令建立客户端NFS挂载目录,并修改其权限为可读可写。
Target# mkdir -p /nfs
Target# chmod 777 /nfs
执行如下命令,将PC机NFS共享目录挂载到评估板NFS挂载目录。
Target# mount -t nfs -o nolock 192.168.0.147:/home/tronlong/nfs_share /nfs/
不同系统的NFS配置选项可能不同。因此,如以上命令无效,请尝试执行如下命令。
Target# mount -t nfs -o nolock,nfsvers=3,vers=3 192.168.0.147:/home/tronlong/nfs_share /nfs/
NFS挂载命令参数解析如下:
参数
|
解析
|
-t nfs
|
挂载类型为NFS
|
-o nolock
|
不加文件锁,NFS挂载时默认选项为文件锁(lock)
|
192.168.0.147
|
NFS服务器IP地址
|
/home/tronlong/nfs_share
|
NFS服务器共享目录
|
/nfs/
|
NFS客户端挂载目录
|
查看NFS挂载目录内容,可看到内容与PC机NFS共享目录内容一致,并可正常读写共享目录的文件。
Target# ls /nfs/
在PC机NFS共享目录新建的文件,会在评估板的NFS挂载目录同步出现。在评估板的NFS挂载目录新建的文件,也会在PC机NFS共享目录出现。执行如下命令在评估板NFS挂载目录下创建test1测试文件,并可在PC机NFS共享目录看到。
如需卸载NFS挂载目录,可执行如下命令。卸载完成后,可使用df命令查看。
Target# umount /nfs/
Target# df
基于TFTP + NFS的系统启动测试说明
本章节主要演示评估板基于TFTP + NFS启动Linux系统(通过TFTP启动Linux内核,通过NFS挂载Linux文件系统)。请确保Ubuntu网络配置为桥接模式,且已正常安装TFTP和NFS。
由于CPSW网口驱动默认编译为模块,因此需重新配置并编译内核,将网络设备驱动编入内核,否则无法通过NFS挂载文件系统。内核编译方法请参考“Linux内核编译”章节,并通过图形界面进行配置。
将重新编译的内核和设备树拷贝至Ubuntu的TFTP服务器工作目录下,并将设备树重新命名为tl335x-evm.dtb。
将产品资料“4-软件资料\Linux\Filesystem\”目录下的文件系统压缩包解压至Ubuntu的NFS服务器共享目录下。
Host# sudo tar -xvf rootfs-processor-sdk-04.03.00.05-54428dd3-v2.2.tar.gz -C /home/tronlong/nfs_share/
将重新编译的内核模块安装至NFS服务器共享目录“lib/modules/”下。
Host# sudo make ARCH=arm modules_install INSTALL_MOD_PATH=/home/tronlong/nfs_share/lib/modules/
在Ubuntu执行如下命令查看Ubuntu IP地址,本次查看IP地址为192.168.0.84。
Host# ifconfig
将评估板拨码开关拨至00010(1~5),此档位为SD卡启动模式。将评估板RGMII1 ETH网口和PC机通过路由器或者交换机互联。评估板上电进入U-Boot命令行,执行如下命令进行网络配置。
U-Boot> setenv ipaddr '192.168.0.88' //设置评估板IP地址
U-Boot> setenv serverip '192.168.0.84' //设置Ubuntu IP地址
U-Boot> setenv rootpath '/home/tronlong/nfs_share'
U-Boot> setenv netboot 'echo Booting from network ...; setenv autoload no; tftp ${loadaddr} ${bootfile}; tftp ${fdtaddr} ${fdtfile}; run netargs; bootz ${loadaddr} - ${fdtaddr}'
U-Boot> setenv bootcmd 'run findfdt; run netboot'
U-Boot> setenv netargs 'setenv bootargs console=${console} ${optargs} root=/dev/nfs nfsroot=${serverip}:${rootpath} rw nfsaddrs=${ipaddr}:${serverip}:192.168.0.84:255.255.255.0::eth0:off'
U-Boot> setenv console 'ttyS3,115200n8'
U-Boot> saveenv //保存环境变量设置
评估板断点重启,评估板启动后,U-Boot会自动从TFTP服务器工作目录中下载内核与设备树,下载完成后启动内核,并从NFS服务器共享目录中加载文件系统。
在评估板文件系统中执行如下命令,可查看当前启动的系统为通过NFS挂载的网络文件系统。
Target# df
Linux设备驱动说明
如下为主要的Linux设备驱动说明:
设备
|
Linux内核驱动源码
|
设备节点文件
|
Ethernet
|
drivers/net/ethernet/ti/cpsw.c
drivers/net/ethernet/ti/cpsw-common.c
|
/sys/class/net/ethX
|
EtherCAT
|
drivers/net/ethernet/atemsys/atemsys.c
|
/dev/atemsys
|
USB
|
drivers/usb/dwc3/
|
/sys/bus/usb/
|
MMC
|
drivers/mmc/host/omap_hsmmc.c
|
/dev/mmcblkX
/run/media/mmcblkX
|
HDMI OUT
|
drivers/gpu/drm/bridge/sii902x.c
drivers/gpu/drm/bridge/encoder-sii9022-audio.c
drivers/gpu/drm/omapdrm/displays/encoder-tpd12s015.c
drivers/gpu/drm/omapdrm/displays/dra7-evm-encoder-tpd12s015.c
|
/dev/fb0
|
Audio
|
sound/soc/davinci/davinci-mcasp.c
sound/soc/codecs/tlv320aic3x.c
|
/dev/snd/
|
I2C
|
drivers/i2c/busses/i2c-omap.c
|
/dev/i2c-X
|
SPI
|
drivers/spi/spi-omap2-mcspi.c
|
/sys/bus/spi/
|
SPI FLASH
|
drivers/mtd/devices/m25p80.c
|
/sys/bus/spi/devices/spiX
|
FRAM
|
drivers/misc/eeprom/at24.c
|
/sys/bus/i2c/
|
ADC
|
drivers/mfd/ti_am335x_tscadc.c
|
/sys/bus/iio/devices/
|
RTC
|
drivers/rtc/rtc-ds1307.c
|
/dev/rtc0
|
LCD
|
drivers/gpu/drm/tilcdc/
|
/dev/fb0
|
Touch Chip
|
drivers/input/touchscreen/ads7846.c
|
/dev/input/eventX
|
UART
|
drivers/tty/serial/8250/8250_omap.c
|
/dev/ttySX
|
KEY
|
drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
|
/dev/input/eventX
|
LED
|
drivers/leds/leds-gpio.c
|
/sys/class/leds/user-ledX
|
CAN
|
drivers/net/can/c_can/c_can_platform.c
|
/sys/class/net/canX/
|
LCD Backlight
|
drivers/video/backlight/pwm_bl.c
|
/sys/class/backlight/
|
PWM Subsystem
|
drivers/pwm/pwm-tipwmss.c
drivers/pwm/pwm-tiehrpwm.c
drivers/pwm/pwm-tiecap.c
|
/sys/class/pwm/
|
GPMC
|
drivers/memory/omap-gpmc.c
|
N/A
|
USB WIFI
|
-
|
/sys/class/net/wlan0
|
USB 4G
|
drivers/usb/serial/option.c
|
/sys/class/net/usb0
/dev/ttyUSB*
|
USB Ethernet
|
drivers/net/usb/smsc95xx.c
|
/sys/class/net/ethX
|
|