STM32MP157系列教程连载-Linux系统移植篇8：STM32MP1微处理器之Linux内核配置及编译

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STMCU小助手发布时间：2022-9-21 13:40

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文章简介:	STM32MP157系列教程连载-Linux系统移植篇8：STM32MP1微处理器之Linux内核配置及编译

第 1 章 Linux内核配置及编译

1.1 解压内核
建立源码目录

linux@ubuntu:$ cd ~/FS-MP1A/stm32mp1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/sources/arm-ostl-linux-gnueabi/linux-stm32mp-5.4.31-r0

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该目录下以patch结尾的文件为ST官方提供的补丁文件，linux-5.4.31.tar.xz为标准linux源码包。
解压标准内核源码

linux@ubuntu:$ tar -xvf linux-5.4.31.tar.xz

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进入内核源码目录下

linux@ubuntu:$ cd linux-5.4.31

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1.2 添加STMicroelectronics官方补丁

解压linux内核源码后得到的是Linux社区的标准内核源码，接下来需要将ST官方提供的源码补丁添加到标准内核中。

linux@ubuntu:$ for p in `ls -1 ../*.patch`; do patch -p1 < $p; done

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该命令会将上层目录下所有的patch补丁文件应用到当前的内核中。

1.3 生成标准板配置文件
生成multi_v7_defconfig默认配置

linux@ubuntu:$ make ARCH=arm multi_v7_defconfig "fragment*.config"

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在默认multi_v7_defconfig配置中加入ST官方提供的fragment config

linux@ubuntu:$ for f in `ls -1 ../fragment*.config`; do scripts/kconfig/merge_config.sh -m -r .config $f; done
linux@ubuntu:$ yes '' | make ARCH=arm oldconfig

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生成自己的默认配置文件

linux@ubuntu:$ cp .config arch/arm/configs/stm32_fsmp1a_defconfig

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取消git中的SHA1

linux@ubuntu:$ echo "" > .scmversion

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1.4 配置内核
导入交叉编译工具链（如果还未安装SDK可参考《SDK工具链安装》章节进行安装）

linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

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验证开发工具是否安装正确，显示版本信息如下图所示。

linux@ubuntu:$ $CC --version

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在编译前如果需要编译额外的功能或者驱动，可以使用meunconfig来对内核进行配置。

linux@ubuntu:$ make menuconfig

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可以在如上菜单中对内核进行详细的配置。
1.5 编译内核

linux@ubuntu:$ make -j4 ARCH=arm uImage vmlinux LOADADDR=0xC2000040

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编译后在内核源码目录下，能够在生成一个vmlinux文件，该文件是没有经过压缩的内核镜像，这个镜像导出了所有的内核符号可以用作仿真调试。

此外在arch/arm/boot目录下还生成了一个uImage文件，这就是经过压缩的内核镜像。可以用作系统启动。

1.6 编译内核模块

linux@ubuntu:$ make ARCH=arm modules

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该操作会将内核中配置为模块的源码进行编译，最终得到ko文件。

1.7 生成设备树

以参考板DK1设备树文件stm32mp15xx-dkx.dtsi和stm32mp157a-dk1.dts为参考，增加stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi和stm32mp157a-fsmp1a.dts：

对stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi内容进行整理，去掉没有被使用的节点信息和明显与FS-MP1A的硬件没有关系的节点信息。下文内容是删掉了所有暂不使用的节点信息，整理出一个相对简单的设备树文件，确保内核可以正常启动。后续各个外设移植时会陆续增加文件的相关内容。

在arch/arm/boot/dts/ 目录下新建
stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi：

#include "stm32mp157-m4-srm.dtsi"
#include "stm32mp157-m4-srm-pinctrl.dtsi"
#include <dt-bindings/mfd/st,stpmic1.h>
/ {
memory@c0000000 {
device_type = "memory";
reg = <0xc0000000 0x20000000>;
};
reserved-memory {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges;
mcuram2: mcuram2@10000000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x10000000 0x40000>;
no-map;
};
vdev0vring0: vdev0vring0@10040000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x10040000 0x1000>;
no-map;
};
vdev0vring1: vdev0vring1@10041000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x10041000 0x1000>;
no-map;
};
vdev0buffer: vdev0buffer@10042000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x10042000 0x4000>;
no-map;
};
mcuram: mcuram@30000000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x30000000 0x40000>;
no-map;
};
retram: retram@38000000 {
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x38000000 0x10000>;
no-map;
};
};
vin: vin {
compatible = "regulator-fixed";
regulator-name = "vin";
regulator-min-microvolt = <5000000>;
regulator-max-microvolt = <5000000>;
regulator-always-on;
};
v3v3: regulator-3p3v {
compatible = "regulator-fixed";
regulator-name = "v3v3";
regulator-min-microvolt = <3300000>;
regulator-max-microvolt = <3300000>;
regulator-always-on;
regulator-boot-on;
};
vdd: regulator-vdd {
compatible = "regulator-fixed";
regulator-name = "vdd";
regulator-min-microvolt = <3300000>;
regulator-max-microvolt = <3300000>;
regulator-always-on;
regulator-boot-on;
};
};
/*HDMI CEC控制器*/
&cec {
pinctrl-names = "default", "sleep";
pinctrl-0 = <&cec_pins_b>;
pinctrl-1 = <&cec_pins_sleep_b>;
status = "okay";
};
/*循环冗余校验计算单元*/
&crc1 {
status = "okay";
};
&dma1 {
sram = <&dma_pool>;
};
&dma2 {
sram = <&dma_pool>;
};
/*数字钟温度传感器*/
&dts {
status = "okay";
};
/*图像处理单元*/
&gpu {
contiguous-area = <&gpu_reserved>;
status = "okay";
};
/*哈希处理器*/
&hash1 {
status = "okay";
};
/*处理器间通信控制器*/
&ipcc {
status = "okay";
};
/*看门狗*/
&iwdg2 {
timeout-sec = <32>;
status = "okay";
};
/*随机数发生器*/
&rng1 {
status = "okay";
};
/*实时时钟*/
&rtc {
status = "okay";
};
/*sdmmc1 TF卡*/
&sdmmc1 {
pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
pinctrl-0 = <&sdmmc1_b4_pins_a>;
pinctrl-1 = <&sdmmc1_b4_od_pins_a>;
pinctrl-2 = <&sdmmc1_b4_sleep_pins_a>;
cd-gpios = <&gpioh 3 (GPIO_ACTIVE_LOW | GPIO_PULL_UP)>;
disable-wp;
st,neg-edge;
bus-width = <4>;
vmmc-supply = <&v3v3>;
status = "okay";
};
&sram {
dma_pool: dma_pool@0 {
reg = <0x50000 0x10000>;
pool;
};
};
/*命令行终端*/
&uart4 {
pinctrl-names = "default", "sleep", "idle";
pinctrl-0 = <&uart4_pins_a>;
pinctrl-1 = <&uart4_sleep_pins_a>;
pinctrl-2 = <&uart4_idle_pins_a>;
pinctrl-3 = <&uart4_pins_a>;
/delete-property/dmas;
/delete-property/dma-names;
status = "okay";
};
/*电源基准缓冲器*/
&vrefbuf {
regulator-min-microvolt = <2500000>;
regulator-max-microvolt = <2500000>;
vdda-supply = <&vdd>;
status = "okay";
};

复制代码

在arch/arm/boot/dts/ 目录下新建
stm32mp157a-fsmp1a.dts：

/dts-v1/;
#include "stm32mp157.dtsi"
#include "stm32mp15xa.dtsi"
#include "stm32mp15-pinctrl.dtsi"
#include "stm32mp15xxac-pinctrl.dtsi"
#include "stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi"
/ {
model = "HQYJ STM32MP157 FSMP1A Discovery Board";
compatible = "st,stm32mp157a-dk1", "st,stm32mp157";
aliases {
serial0 = &uart4;
};
chosen {
stdout-path = "serial0:115200n8";
};
reserved-memory {
gpu_reserved: gpu@da000000 {
reg = <0xda000000 0x4000000>;
no-map;
};
optee_memory: optee@0xde000000 {
reg = <0xde000000 0x02000000>;
no-map;
};
};
};
&optee {
status = "okay";
};

复制代码

添加了新文件需修改Makefile才能编译，修改arch/arm/boot/dts/Makefile，添加stm32mp157a-fsmp1a.dts的编译选项(红色字体部分为添加内容

dtb-$(CONFIG_ARCH_STM32) += \
stm32f429-disco.dtb \
…….
stm32h743i-disco.dtb \
stm32mp157a-avenger96.dtb \
stm32mp157a-dk1.dtb \
stm32mp157a-fsmp1a.dtb \
stm32mp157d-dk1.dtb \

复制代码

重新编译设备树文件

linux@ubuntu:$ make ARCH=arm dtbs

复制代码

编译完成后会在arch/arm/boot/dts/目录下生成stm32mp157a-fsmp1a.dtb文件

将编译好的设备树文件与内核的uImage文件，复制到ubuntu主机的/tftpboot文件夹下，当使用tftp方式下载内核与设备树文件时会用到。

linux@ubuntu:$ cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot/
linux@ubuntu:$ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157a-fsmp1a.dtb /tftpboot/

复制代码

1.8 配置tftp
在linux系统移植中，我们使用tftp下载的方式来验证结果。使用tftp下载需要构建pxelinux相关的目录。此部分可参考《通过tftp方式下载linux内核及设备树》章节进行搭建。

如果环境搭建已经搭建完成，需要将ubuntu主机中的/tftpboot/pxelinux.cfg/01-00-80-e1-42-60-17文件内容，暂时替换为如下内容，在后续的移植过程中会根据不同的需求进行修改。