Сборка ядра для Орикса

Материал из SRNS
Перейти к: навигация, поиск

Приведенный мануал справедлив для Kubuntu 14.04 64bit.

Xilinx-design-flow-linux.jpg

Втянуться в тему можно на странице Xilinx Wiki Getting Starting.

Наша цель - собрать новый uImage с применением патча PREEMPT_RT.

Если смотреть на схему, то складывается ощущение, что ядро входит в BOOT.BIN. Но на практике флешка содержит boot.bin, device tree, uImage и образ rootfs. Например, на ZC702:

root@zynq:/mnt# ls -la
drwxr-xr-x    3 root     root          4096 Jan  1 00:00 .
drwxrwxr-x   19 1000     1000             0 Aug 15  2014 ..
drwxr-xr-x    5 root     root          4096 Aug 15  2014 .Trash-1000
-rwxr-xr-x    1 root     root        442480 Jun 19  2014 boot.bin
-rwxr-xr-x    1 root     root          9219 Jun  3  2014 devicetree.dtb
-rwxr-xr-x    1 root     root       3488208 May 30  2001 uImage
-rwxr-xr-x    1 root     root       6054766 Aug 15  2014 uramdisk.image.gz

Поэтому простая подмена uImage тоже работает.

Содержание

Устанавливаем кросскомпилятор

Теоретически этот шаг можно пропустить, воспользовавшись билд-сервером. Но на практике я использовал кросс-компилятор от Xilinx'а.

Скачиваем инсталлер

Страница на Xilinx Wiki: Install Xilinx Tools ведет в раздел Downloads.

На текущий момент самая свежая версия имеет номер 2014.4, поэтому скачиваем Vivado 2014.4 WebInstall for Linux 64.

Потребуется зарегистрироваться на сайте (требует пароль с циферкой ;)).

В результате получаем файл типа Xilinx_Vivado_SDK_2014.4_1119_1_Lin64.bin

Устанавливаем SDK

Устанавливаем SDK и, при желании, Vivado WebKit. Оба инструмента бесплатные:

sudo ./Xilinx_Vivado_SDK_2014.4_1119_1_Lin64.bin

В начале установки поступит предложение Select Edition to Install, выбираем:

  • Vivado Web Pack, если хотим установить Vivado+SDK
  • Software Development Kit, если хотим ограничиться SDK

Драйвер для кабеля для компиляции ядра не потребуется, но иметь в системе его полезно.

Директорию установки оставляем по-умолчанию в /opt

После скачивания файлов программа установки предложит получить лицензию на сайте Xilinx, что и следует сделать (Get Free License, далее Xilinx MicroBlaze/All Programmable SoC Software Development Kit - Standalone для SDK или Vivado WebPACK License для Vivado).

Прописываем пути в PATH

По-умолчанию интерпретатор не знает пути до компиляторов. В переменную PATH их умеет добавлять специальный скрипт. Чтобы не вызывать его каждый раз руками, следует добавить строки в ~/.bashrc:

export CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi-
source /opt/Xilinx/SDK/2014.4/settings64.sh # use settings32.sh on 32-bit operating systems

Переменная CROSS_COMPILE используется в некоторых Makefile'ах ниже. Сейчас с её помощью выбран кросс-компилятор для целевой Linux.

Появились новые возможности:

  • можно открыть среду разработки командой xsdk
  • можно компилировать прошивку для приемника не на билд-сервере, а на своей машине.

Заставляем работать кросскомпилятор

Самый простой способ убедиться, что кросскомпилятор начал работать - скомпилировать с его помощью прошивку для приемника.

Для этого в personal.conf изменяем SERVER_BUILD_FIRMWARE на 0 и добавляем TOOLS, GCC, GPP:

SERVER_BUILD_FIRMWARE=0

TOOLS=LC_ALL=POSIX arm-xilinx-linux-gnueabi
GCC=$(TOOLS)-gcc $(CFLAGS)
GPP=$(TOOLS)-g++ $(CFLAGS)

Дале выполняем make в /src/firmware, на что получаем невнятное сообщение об отсутствии в системе компилятора arm-xilinx-linux-gnueabi-g++. Дело в том, что для его работы нужен ряд 32-битных библиотек:

sudo apt-get install lib32z1

После чего кросскомплилятор начинает успешно работать.

Собираем Xilinx U-boot

Наv потребуется mkimage, которая входит в пакет сборки u-boot'а. Эта утилита позволяет завернуть файл ядра Image в uIamge, который уже может быть запущен u-boot'ом.

Забираем у Xilinx'a:

git clone git://github.com/Xilinx/u-boot-xlnx.git

Собираем (нам потребуется пока только mkimage, поэтому конкретный конфиг не важен):

cd u-boot-xlnx
make zynq_zc70x_config
make

В каталоге ./tools появился mkimage, которым мы далее будем пользоваться.

Сборка ядра, тестированного OSADL

Существует замечательная контора OSADL, занимающаяся тестированием PREEMPT_RT патча на различных сборках и архитектурах. Они протестировали ядро 3.12.24 с PREEMPT_RT патчем на ZedBoard. Более того, они предоставляют удобные скрипты, которые сами скачивают все нужные ядра (доступен по ссылке внизу страницы, копия).


Скачиваем ядро, патчи, патчим ядро

Скрипт:

  • скачивает с kernel.org ванильное ядро 3.12.24
  • скачивает с сайта OSADL забирает патчи (см. файл series и перечень ниже) для сборки rbs8:
  • применяет патчи к ядру (quilt push -a)
  • скачивает с сайта OSADL .config файл для сборки rbs8

В патчи входит:

patch-3.12.24-rt38.patch

Собственно PREEMPT_RT патч для данного ядра. Переписывает spinlock'и и т.п. так, чтобы более приоритетная задача их могла быстро выгрузить.

zedboard-monster.patch

Огромный патч для поддержки Zynq'а. Содержит:

  • Патчи к ряду важнейших функция ядра
  • Набор device tree файлов (zynq-zc702.dtb, zynq-zc702-base-trd.dtb, zynq-zc702-drm-v4l2.dtb, zynq-afx-nand.dtb, zynq-afx-nor.dtb, zynq-cc108.dtb, zynq-zc770-xm010.dtb, zynq-zc770-xm011.dtb, zynq-zc770-xm012.dtb, zynq-zc770-xm013.dtb, zynq-zc706.dtb, zynq-zed.dtb)
  • Набор конфигов (xilinx_zynq_apf_defconfig, xilinx_zynq_trd_defconfig, xilinx_zynq_drm_defconfig, xilinx_zynq_defconfig)
  • Огромный набор драйверов (AXI, DMA, GPIO, xdevcfg, SPI, USB и т.д.)
  • Документация к драйверам

sched-add-per-cpu-load-measurement.patch

add-kernel-parameter-to-disable-defect-cpus.patch

drivers-misc-kconfig-replace-spaces-with-tabs.patch

save-current-patchset-in-kernel.patch

mm-slabinfo-fix-latency.patch

Фиксит длительный mutex в чтении /proc/slabinfo

drivers-gpu-drm-try-loading-builtin-edids-first.patch

drivers-gpu-drm-make-edid_load-return-a-void.patch

add-cpufreq-operating-points-to-dt.patch

Сборка ядра

Рассказываем, где искать mkimage (потребуется для обертки ядра Image -> uImage)

cd u-boot-xlnx
cd tools
export PATH=`pwd`:$PATH

Возвращаемся в linux-3.12.24-rt38.

Собираем ядро, выполнив в директории linux-3.12.24-rt38 команду make:

make ARCH=arm UIMAGE_LOADADDR=0x8000 uImage

Минут через 5 получаем в каталоге ./arch/arm/boot собранное ядро.

Ядро от Xilinx

Подробнее описано на Wiki Xilinx'а: Build kernel.

Получаем исходники ядра

git clone git://github.com/Xilinx/linux-xlnx.git

В ядро уже включен набор драйверов от Xilinx'а.

Патчим ядро

На данный момент (02.03.2015) в репозитории лежит ядро 3.18, для которого есть доступный PREEMPT RT патч 3.18.7-rt2.

Качаем патч PREEMPT RT (может потребоваться актуализировать номер версии):

cp -R linux-xlnx linux-rt      
cd linux-rt
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/3.18/patch-3.18.7-rt2.patch.gz
gunzip patch-3.18.7-rt2.patch

Применяем патч к ядру:

cat patch-3.18.7-rt2.patch | patch -p1

Конфигурируем ядро

Просим собрать конфиг по-умолчанию:

make ARCH=arm xilinx_zynq_defconfig

Вносим желаемые изменения в .config файл, компилируем...и это ядро не запускается на Ориксе (во всяком случае, сети нет)


Пара слов о Device Tree

На PLDA'шных модулях можно найти скомпилированный Device Tree Blob файл. Он легко переводится в читаемый DTS вид:

linux-xlnx/arch/arm/boot/dts$ ./dtc -I dtb -O dts -o somz.dts somz.dtb

Получаем:

/dts-v1/;

/ {
        #address-cells = <0x1>;
        #size-cells = <0x1>;
        compatible = "xlnx,zynq-7000";
        model = "Xilinx Zynq";

        aliases {
                ethernet0 = "/amba@0/ps7-ethernet@e000b000";
                i2c0 = "/amba@0/i2c@81600000";
                serial0 = "/amba@0/serial@e0000000";
                spi0 = "/amba@0/ps7-qspi@e000d000";
        };

        chosen {
                bootargs = "console=ttyPS0, 115200";
                linux,stdout-path = "/amba@0/serial@e0000000";
        };

        cpus {
                #address-cells = <0x1>;
                #size-cells = <0x0>;

                cpu@0 {
                        bus-handle = <0x1>;
                        compatible = "arm,cortex-a9";
                        d-cache-line-size = <0x20>;
                        d-cache-size = <0x8000>;
                        device_type = "cpu";
                        i-cache-line-size = <0x20>;
                        i-cache-size = <0x8000>;
                        interrupt-handle = <0x2>;
                        reg = <0x0>;
                };

                cpu@1 {
                        bus-handle = <0x1>;
                        compatible = "arm,cortex-a9";
                        d-cache-line-size = <0x20>;
                        d-cache-size = <0x8000>;
                        device_type = "cpu";
                        i-cache-line-size = <0x20>;
                        i-cache-size = <0x8000>;
                        interrupt-handle = <0x2>;
                        reg = <0x1>;
                };
        };

        pmu {
                compatible = "arm,cortex-a9-pmu";
                interrupt-parent = <0x2>;
                interrupts = <0x0 0x5 0x4 0x0 0x6 0x4>;
                reg = <0xf8891000 0x1000 0xf8893000 0x1000>;
                reg-names = "cpu0", "cpu1";
        };

        memory@0 {
                device_type = "memory";
                reg = <0x0 0x20000000>;
        };

        amba@0 {
                #address-cells = <0x1>;
                #size-cells = <0x1>;
                compatible = "xlnx,ps7-axi-interconnect-1.00.a", "simple-bus";
                ranges;
                linux,phandle = <0x1>;
                phandle = <0x1>;

                axi-ext-slave-conn@40000000 {
                        compatible = "xlnx,axi-ext-slave-conn-1.00.a";
                        reg = <0x40000000 0x1000>;
                        xlnx,s-axi-aruser-width = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-awuser-width = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-buser-width = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-id-width = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-num-addr-ranges = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-num-mem-addr-ranges = <0x0>;
                        xlnx,s-axi-ruser-width = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-supports-read = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-supports-user-signals = <0x0>;
                        xlnx,s-axi-supports-write = <0x1>;
                        xlnx,s-axi-wuser-width = <0x1>;
                        xlnx,use-advanced-ports = <0x0>;
                };

                i2c@81600000 {
                        compatible = "xlnx,axi-iic-1.02.a", "xlnx,xps-iic-2.00.a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x3b 0x4>;
                        reg = <0x81600000 0x10000>;
                        xlnx,gpo-width = <0x1>;
                        xlnx,iic-freq = <0x186a0>;
                        xlnx,instance = "axi_iic_eeprom";
                        xlnx,scl-inertial-delay = <0x0>;
                        xlnx,sda-inertial-delay = <0x0>;
                        xlnx,sda-level = <0x1>;
                        xlnx,ten-bit-adr = <0x0>;
                };

                axi-xadc@80001000 {
                        compatible = "xlnx,axi-xadc-1.00.a";
                        reg = <0x80001000 0x1000>;
                        xlnx,has-temp-bus = <0x1>;
                        xlnx,include-intr = <0x0>;
                        xlnx,instance = "axi_xadc_0";
                        xlnx,sim-monitor-file = "Sysmon_Design.txt";
                };

                ps7-afi@f8008000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-afi-1.00.a";
                        reg = <0xf8008000 0x1000>;
                };

                ps7-afi@f8009000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-afi-1.00.a";
                        reg = <0xf8009000 0x1000>;
                };

                ps7-afi@f800a000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-afi-1.00.a";
                        reg = <0xf800a000 0x1000>;
                };

                ps7-afi@f800b000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-afi-1.00.a";
                        reg = <0xf800b000 0x1000>;
                };

                ps7-ddrc@f8006000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-ddrc-1.00.a", "xlnx,ps7-ddrc";
                        reg = <0xf8006000 0x1000>;
                        xlnx,has-ecc = <0x0>;
                };

                ps7-dev-cfg@f8007000 {
                        clock-names = "ref_clk", "fclk0", "fclk1", "fclk2", "fclk3";
                        clocks = <0x3 0xc 0x3 0xf 0x3 0x10 0x3 0x11 0x3 0x12>;
                        compatible = "xlnx,ps7-dev-cfg-1.00.a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x8 0x4>;
                        reg = <0xf8007000 0x100>;
                };

                ps7-dma@f8003000 {
                        #dma-cells = <0x1>;
                        #dma-channels = <0x8>;
                        #dma-requests = <0x4>;
                        clock-names = "apb_pclk";
                        clocks = <0x3 0x1b>;
                        compatible = "xlnx,ps7-dma-1.00.a", "arm,primecell", "arm,pl330";
                        interrupt-names = "abort", "dma0", "dma1", "dma2", "dma3", "dma4", "dma5", "dma6", "dma7";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0xd 0x4 0x0 0xe 0x4 0x0 0xf 0x4 0x0 0x10 0x4 0x0 0x11 0x4 0x0 0x28 0x4 0x0 0x29 0x4 0x0 0x2a 0x4 0x0 0x2b 0x4>;
                        reg = <0xf8003000 0x1000>;
                };

                ps7-ethernet@e000b000 {
                        #address-cells = <0x1>;
                        #size-cells = <0x0>;
                        clock-names = "ref_clk", "aper_clk";
                        clocks = <0x3 0xd 0x3 0x1e>;
                        compatible = "xlnx,ps7-ethernet-1.00.a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x16 0x4>;
                        local-mac-address = [00 0a 35 00 00 00];
                        phy-handle = <0x4>;
                        phy-mode = "rgmii-id";
                        reg = <0xe000b000 0x1000>;
                        xlnx,eth-mode = <0x1>;
                        xlnx,has-mdio = <0x1>;
                        xlnx,ptp-enet-clock = <0x69f6bcb>;

                        mdio {
                                #address-cells = <0x1>;
                                #size-cells = <0x0>;

                                phy@1 {
                                        compatible = "micrel,ksz9021";
                                        device_type = "ethernet-phy";
                                        reg = <0x1>;
                                        linux,phandle = <0x4>;
                                        phandle = <0x4>;
                                };
                        };
                };

                ps7-gpio@e000a000 {
                        #gpio-cells = <0x2>;
                        clocks = <0x3 0x2a>;
                        compatible = "xlnx,ps7-gpio-1.00.a";
                        emio-gpio-width = <0x40>;
                        gpio-controller;
                        gpio-mask-high = <0x3c000>;
                        gpio-mask-low = <0x80>;
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x14 0x4>;
                        reg = <0xe000a000 0x1000>;
                        linux,phandle = <0x5>;
                        phandle = <0x5>;
                };

                ps7-iop-bus-config@e0200000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-iop-bus-config-1.00.a";
                        reg = <0xe0200000 0x1000>;
                };

                ps7-ocmc@f800c000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-ocmc-1.00.a", "xlnx,zynq-ocm-1.0";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x3 0x4>;
                        reg = <0xf800c000 0x1000>;
                };

                ps7-pl310@f8f02000 {
                        arm,data-latency = <0x3 0x2 0x2>;
                        arm,tag-latency = <0x2 0x2 0x2>;
                        cache-level = <0x2>;
                        cache-unified;
                        compatible = "xlnx,ps7-pl310-1.00.a", "arm,pl310-cache";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x2 0x4>;
                        reg = <0xf8f02000 0x1000>;
                };

                ps7-qspi@e000d000 {
                        clock-names = "ref_clk", "aper_clk";
                        clocks = <0x3 0xa 0x3 0x2b>;
                        compatible = "xlnx,ps7-qspi-1.00.a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x13 0x4>;
                        is-dual = <0x0>;
                        num-chip-select = <0x1>;
                        reg = <0xe000d000 0x1000>;
                        xlnx,fb-clk = <0x1>;
                        xlnx,qspi-mode = <0x0>;
                };

                ps7-qspi-linear@fc000000 {
                        clock-names = "ref_clk", "aper_clk";
                        clocks = <0x3 0xa 0x3 0x2b>;
                        compatible = "xlnx,ps7-qspi-linear-1.00.a";
                        reg = <0xfc000000 0x1000000>;
                };

                ps7-scugic@f8f01000 {
                        #address-cells = <0x2>;
                        #interrupt-cells = <0x3>;
                        #size-cells = <0x1>;
                        compatible = "xlnx,ps7-scugic-1.00.a", "arm,cortex-a9-gic", "arm,gic";
                        interrupt-controller;
                        num_cpus = <0x2>;
                        num_interrupts = <0x60>;
                        reg = <0xf8f01000 0x1000 0xf8f00100 0x100>;
                        linux,phandle = <0x2>;
                        phandle = <0x2>;
                };

                ps7-scutimer@f8f00600 {
                        clocks = <0x3 0x4>;
                        compatible = "xlnx,ps7-scutimer-1.00.a", "arm,cortex-a9-twd-timer";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x1 0xd 0x301>;
                        reg = <0xf8f00600 0x20>;
                };

                ps7-scuwdt@f8f00620 {
                        clocks = <0x3 0x4>;
                        compatible = "xlnx,ps7-scuwdt-1.00.a";
                        device_type = "watchdog";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x1 0xe 0x301>;
                        reg = <0xf8f00620 0xe0>;
                };

                ps7-sdio@e0100000 {
                        clock-frequency = <0x2faf080>;
                        clock-names = "clk_xin", "clk_ahb";
                        clocks = <0x3 0x15 0x3 0x20>;
                        compatible = "xlnx,ps7-sdio-1.00.a", "generic-sdhci", "arasan,sdhci-8.9a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x18 0x4>;
                        reg = <0xe0100000 0x1000>;
                        xlnx,has-cd = <0x1>;
                        xlnx,has-power = <0x0>;
                        xlnx,has-wp = <0x0>;
                };

                ps7-sdio@e0101000 {
                        clock-frequency = <0x2faf080>;
                        clock-names = "clk_xin", "clk_ahb";
                        clocks = <0x3 0x16 0x3 0x21>;
                        compatible = "xlnx,ps7-sdio-1.00.a", "generic-sdhci", "arasan,sdhci-8.9a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x2f 0x4>;
                        reg = <0xe0101000 0x1000>;
                        xlnx,has-cd = <0x1>;
                        xlnx,has-power = <0x0>;
                        xlnx,has-wp = <0x0>;
                };

                ps7-slcr@f8000000 {
                        compatible = "xlnx,ps7-slcr-1.00.a", "xlnx,zynq-slcr";
                        reg = <0xf8000000 0x1000>;

                        clocks {
                                #address-cells = <0x1>;
                                #size-cells = <0x0>;

                                clkc {
                                        #clock-cells = <0x1>;
                                        clock-output-names = "armpll", "ddrpll", "iopll", "cpu_6or4x", "cpu_3or2x", "cpu_2x", "cpu_1x", "ddr2x", "ddr3x", "dci", "lqspi", "smc", "pcap", "gem0", "gem1", "fclk0", "fclk1", "fclk2", "fclk3", "can0", "can1", "sdio0", "sdio1", "uart0", "uart1", "spi0", "spi1", "dma", "usb0_aper", "usb1_aper", "gem0_aper", "gem1_aper", "sdio0_aper", "sdio1_aper", "spi0_aper", "spi1_aper", "can0_aper", "can1_aper", "i2c0_aper", "i2c1_aper", "uart0_aper", "uart1_aper", "gpio_aper", "lqspi_aper", "smc_aper", "swdt", "dbg_trc", "dbg_apb";
                                        compatible = "xlnx,ps7-clkc";
                                        fclk-enable = <0xf>;
                                        ps-clk-frequency = <0x1fca055>;
                                        linux,phandle = <0x3>;
                                        phandle = <0x3>;
                                };
                        };
                };

                ps7-ttc@f8001000 {
                        clocks = <0x3 0x6>;
                        compatible = "xlnx,ps7-ttc-1.00.a", "cdns,ttc";
                        interrupt-names = "ttc0", "ttc1", "ttc2";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0xa 0x4 0x0 0xb 0x4 0x0 0xc 0x4>;
                        reg = <0xf8001000 0x1000>;
                };

                serial@e0000000 {
                        clock-names = "ref_clk", "aper_clk";
                        clocks = <0x3 0x17 0x3 0x28>;
                        compatible = "xlnx,ps7-uart-1.00.a", "xlnx,xuartps";
                        current-speed = <0x1c200>;
                        device_type = "serial";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x1b 0x4>;
                        port-number = <0x0>;
                        reg = <0xe0000000 0x1000>;
                        xlnx,has-modem = <0x0>;
                };

                ps7-usb@e0002000 {
                        clocks = <0x3 0x1c>;
                        compatible = "xlnx,ps7-usb-1.00.a";
                        usb-reset = <0x5 0x7 0x0>;
                        dr_mode = "host";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x15 0x4>;
                        phy_type = "ulpi";
                        reg = <0xe0002000 0x1000>;
                };

                ps7-wdt@f8005000 {
                        clocks = <0x3 0x2d>;
                        compatible = "xlnx,ps7-wdt-1.00.a";
                        device_type = "watchdog";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x9 0x1>;
                        reg = <0xf8005000 0x1000>;
                        reset = <0x0>;
                        timeout = <0xa>;
                };

                ps7-xadc@f8007100 {
                        clocks = <0x3 0xc>;
                        compatible = "xlnx,ps7-xadc-1.00.a";
                        interrupt-parent = <0x2>;
                        interrupts = <0x0 0x7 0x4>;
                        reg = <0xf8007100 0x20>;
                };
        };
};
Источник — «https://2fwww.srns.ru/index.php?title=Сборка_ядра_для_Орикса&oldid=12377»
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
SRNS Wiki
Рабочие журналы
Приватный файлсервер
QNAP Сервер
Инструменты