本系列文章將詳細(xì)的講述AT91RM9200引導(dǎo)程序的建立過程，其中包括建立交叉編譯工具鏈，gdb+gdbserver的編譯安裝使用，tftp,NFS的安裝使用，超級(jí)終端或者minicom的使用，內(nèi)核的編譯升級(jí)，U-Boot的移植，Ramdisk、根文件系統(tǒng)的建立制作，busybox的編譯、應(yīng)用等。從而重現(xiàn)完整的開發(fā)過程。在寫這個(gè)文檔的過程中，本人參考了許多資料，在這里要感謝互聯(lián)網(wǎng)，感謝所有社區(qū)，論壇里無私提供幫助的同行們。特別感謝一下魯郁先生，是他讓我在AT91RM9200上成功的移植了U-Boot
軟件環(huán)境
宿主機(jī)：Redhat9.0 ，虛擬機(jī)vmware
U-Boot
硬件環(huán)境
CPU:AT91RM9200 ,180MHz(200MIPS)
存儲(chǔ)器：
64Mbits Flash(SST39VF6401B)
USB接口：USB-Host USB-Device
網(wǎng)絡(luò)接口： 10/
DBGU串行調(diào)試接口
JTAG接口
虛擬機(jī)
關(guān)于虛擬機(jī)的安裝使用，這里就不介紹了。使用很方便，網(wǎng)上也有大量的資料。大家可自行查閱。我們使用的是
建立交叉編譯工具鏈。
交叉編譯工具鏈就是為了在一個(gè)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)下(如X86 PC機(jī))能編譯，鏈接，處理和調(diào)試另一個(gè)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)下(如ARM)的程序,使得編譯生成的程序能夠在另一平臺(tái)下運(yùn)行。
Linux使用的工具鏈軟件是：Binutils,gcc,glibc,gdb。
其中binutils是二進(jìn)制程序處理工具。gcc是編譯器。glibc是應(yīng)用程序編程的函數(shù)庫文件軟件包。gdb是調(diào)試工具。
對(duì)交叉編譯工具鏈的編譯是很麻煩和瑣碎的一件事，如果自己一個(gè)一個(gè)編譯，很可能會(huì)遇到各種各樣的麻煩。幸好有人做了一套腳本程序，可以很方便的生成你所需要的交叉編譯工具鏈。我們使用的腳本就是crosstool，關(guān)于詳細(xì)內(nèi)容可以訪問http://kegel.com/crosstool/，可以從該網(wǎng)站下載到它的腳本，補(bǔ)丁和文檔。
本文以i686平臺(tái)，虛擬機(jī)vmware
我們采用crosstool0.42來作為我們編譯交叉編譯工具鏈的腳本。詳細(xì)的用法說明請(qǐng)閱讀網(wǎng)站上的文檔crosstool-how to 。
[zzl@localhost] tar -xzvf crosstool-0.42.tar.gz
[zzl@localhost]cd crosstool-0.42
我們可以看到目錄下有很多.sh腳本和.dat配置文件。每一個(gè)支持的CPU都有它所相應(yīng)的腳本，如我們選用demo-arm-softfloat.sh 就是建立目標(biāo)為支持軟浮點(diǎn)的arm的交叉編譯工具鏈。其中需要我們記住的三個(gè)重要的變量：
TARBALLS_DIR=$HOME/downloads
RESULT_TOP=/opt/crosstool
GCC_LANGUAGES="c,c++"
第一行指明我們放置源代碼軟件包的目錄,我的主目錄是/home/zzl。第二行指明我們生成的交叉編譯工具鏈在/opt/crosstool下。第三行表示，我們的交叉編譯工具鏈支持c,c++語言。
我們需要如下壓縮包：gcc-3.4.1 .tar.gz glibc-2.3.3.tar.gz linux-2.6.17binutils-2.15.tar.gz glibc-linuxthreads-2.3.3 .tar.gz所以，你的首要任務(wù)是下載這些源代碼軟件包，并將它們放在/home/zzl/downloads下面，保證這些包的所有者為當(dāng)前用戶而不是根用戶。
由于我們以后的內(nèi)核版本為
我們選擇的配置是：demo-arm-softfloat.sh，其內(nèi)容具體如下：
#!/bin/sh
set -ex
TARBALLS_DIR=$HOME/downloads
RESULT_TOP=/opt/crosstool
export TARBALLS_DIR RESULT_TOP
GCC_LANGUAGES="c,c++"
export GCC_LANGUAGES
# Really, you should do the mkdir before running this,
# and chown /opt/crosstool to yourself so you don‘t need to run as root.
mkdir -p $RESULT_TOP
# Build the toolchain. Takes a couple hours and a couple gigabytes.
#eval `cat arm-softfloat.dat gcc-
#eval `cat arm-softfloat.dat gcc-
eval `cat arm-softfloat.dat gcc-
#eval `cat arm-softfloat.dat gcc-
echo Done.
從這一行eval `cat arm-softfloat.dat gcc-
可以看出，我們的gcc版本采用
我們?cè)賮砜?/span>gcc-3.4.1-glibc-2.3.3.dat這個(gè)文件
BINUTILS_DIR=binutils-2.15
GCC_DIR=gcc-
GLIBC_DIR=glibc-
LINUX_DIR=linux-
GLIBCTHREADS_FILENAME=glibc-linuxthreads-
由于我們采用的是Linux-
建立我們的目標(biāo)生成目錄
[zzl@localhost]sudo mkdir /opt/crosstool
[zzl@localhost]sudo chown zzl /opt/crosstool
執(zhí)行我們的配置文件arm-softfloat.sh
[zzl@localhost]sh demo-arm-softfloat.sh
這里要注意運(yùn)行該配置文件不能以root來運(yùn)行,crosstool-0.42, /opt/crosstool為非root用戶所有。
如果一切順利的話，經(jīng)過一段時(shí)間的等待，得到一個(gè)新目錄：(如果不順利且始終找不到錯(cuò)誤原因的話，我建議你重新安裝redhat9.0的操作系統(tǒng)，然后按照先前步驟進(jìn)行。:))
/opt/crosstool/gcc-
交叉編譯工具就在該目錄的bin/下
[zzl@localhost]ls –l /opt/crosstool/gcc-
總用量 29184
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 1806212 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-addr2line
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 1864030 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-ar
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 3248953 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-as
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 287996 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-c++
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 1761855 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-c++filt
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 287111 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-cpp
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 287996 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-g++
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 285852 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-gcc
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 285852 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-gcc-
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 16241 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-gccbug
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 103366 12月 29 09:43 arm-softfloat-linux-gnu-gcov
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 2286490 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-gprof
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 2542659 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-ld
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 1840205 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-nm
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 2344807 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-objcopy
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 2487727 12月 29 09:01 arm-softfloat-linux-gnu-objdump
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 1864029 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-ranlib
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 384396 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-readelf
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 1712993 12月 29 09:01 arm-softfloat-linux-gnu-size
-rwxr-xr-x 1 zzl zzl 1689683 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-strings
-rwxr-xr-x 2 zzl zzl 2344806 12月 29 09:02 arm-softfloat-linux-gnu-strip
-rwxrwxr-x 1 zzl zzl 19084 12月 29 09:43 fix-embedded-paths
我們可以看出，交叉編譯的所有工具都在這里。
將這個(gè)路徑加進(jìn)PATH變量中：
[zzl@localhost]export PATH=$PATH :/opt/crosstool/gcc-
如果每次都要輸入上面的shell命令，的確是比較煩人的事情。我們可以在linux啟動(dòng)腳本中添加該語句。從而避免每次開機(jī)后重新輸入。我是在啟動(dòng)腳本/etc/profile中添加了環(huán)境變量。
找到這一行export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE INPUTRC
在其上面一行添加：
PATH=$PATH :/opt/crosstool/gcc-
今后我們編譯程序的時(shí)候，就用arm-softfloat-linux-gnu-gcc 來編譯我們的程序。
當(dāng)然，應(yīng)用程序的調(diào)試是開發(fā)過程中必不可少的環(huán)節(jié)之一。Linux下的GNU的調(diào)試器即是GDB。所以我們有了這個(gè)交叉編譯工具鏈之后，可以用它來編譯gdb和gdbserver。如果你暫時(shí)不需要GDB的話，也可以先略過這一步。
GDB的編譯安裝
目前比較新的是版本是GDB6.6。其官方網(wǎng)站是http://www.gnu.org/software/gdb/。
下載gdb-6.6.tar.gz源代碼包到/usr/src下。
[root@localhost]tar –zxvf gdb-6.6.tar.gz
[root@localhost]cd gdb-6.6
配置很簡(jiǎn)單，只需要指定目標(biāo)板體系結(jié)構(gòu)和安裝路徑即可。
[root@localhost]mkdir /opt/crosstool/gcc-
[root@localhost]./configure --target=arm-softfloat-linux-gnu --prefix=/opt/crosstool/gcc-
[root@localhost]make
[root@localhost]make install
順利的話，則在gdb6.6下生成新的目錄，其中gdb工具就在bin目錄下。
[root@localhost]ls –l /opt/crosstool/gcc-
/bin
總用量 30476
-rwxr-xr-x 1 root root 14335251 12月 29 15:53 arm-softfloat-linux-gnu-gdb
-rwxr-xr-x 1 root root 14335296 12月 29 15:53 arm-softfloat-linux-gnu-gdbtui
-rwxr-xr-x 1 root root 2489663 12月 29 15:52 arm-softfloat-linux-gnu-run
同樣在環(huán)境變量中添加gdb的路徑
[root@localhost]export PATH=$PATH :/opt/crosstool/gcc-
今后調(diào)試程序的時(shí)候，用arm-softfloat-linux-gnu-gdb 來調(diào)試。
gdbserver的編譯
[root@localhost]cd gdb-6.6
[root@localhost]cd gdb/gdbserver
[root@localhost] ./configure --target=arm-softfloat-linux-gnu –-host=arm-softfloat-linux-gnu
[root@localhost] make CC=/opt/crosstool/gcc-
如果不出錯(cuò)的話，將在當(dāng)前目錄下生成兩個(gè)可執(zhí)行文件：gdbserver和gdbreplay。以后就可以用gdb+gdbserver調(diào)試我們開發(fā)板上的程序了。至此，我們的交叉編譯工具鏈已經(jīng)基本建立。可以用來作為我們bootloader的編譯環(huán)境了。
GDB+GDBServer的使用
在目標(biāo)系統(tǒng)上啟動(dòng)gdbserver,其實(shí)就是在超級(jí)終端下或者minicom下啟動(dòng)gdbserver。這里將gdbserver放在宿主機(jī)的NFS設(shè)置的共享目錄下/home/zzl，該目錄掛載在目標(biāo)板/work下。宿主機(jī)的ip為192.168.1.1,目標(biāo)板的ip為192.168.1.33
超級(jí)終端或者minicom下
[root@localhost]cd /work
[root@localhost]./gdbserver 192.168.1.1:1234 hello
出現(xiàn)提示：
Process /work/hello created: pid=69
Listening on port 1234
這時(shí)切換到宿主機(jī)的控制臺(tái)，運(yùn)行
[root@localhost] arm-softfloat-linux-gnu-gdb hello
(gdb) target remote 192.168.2.33:1234
出現(xiàn)提示：
Remote debugging using 192.168.1.33:1234
[New thread 80]
[Switching to thread 80]
0x40002a90 in ??()
同時(shí)在minicom下提示：
Remote debugging from host 192.168.2.100
(gdb)
連接成功，這時(shí)候就可以輸入各種gdb命令如list、continue、next、step、break等進(jìn)行程序調(diào)試了。
對(duì)于GDBServer出現(xiàn)的問題
1． GDBServer調(diào)試時(shí)出現(xiàn)packet error 問題。
主要是虛擬機(jī)與目標(biāo)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接要經(jīng)過windows，數(shù)據(jù)包容易丟失。換到Linux系統(tǒng)下則恢復(fù)正常。
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