荔枝派 Nano 全志 F1C100s 编译运行 Linux ubuntu并升级gcc

清疚 2022-10-10 09:57 674阅读 0赞

首先是荔枝派的官方文档，写的不是很细，应当说我们必须明确几点：

*  出厂时 SPI Flash 自带了一个 U-Boot+Linux Kernel（出厂的时候可能烧过了），可直接拿来用。如果希望自己烧固件，才需要后续步骤
 *  必须使用移植版的 sunxi-tools 工具，而非官方版
 *  必须使用移植版的 U-Boot 工具，而非官方版
 *  可以使用最新的主线 Linux 内核
 *  荔枝派 Nano 没有 reset 按钮，且使用的是片内 DDR1 DRAM，大小为 32MB，外部 SPI Flash 为 16MB。芯片架构 ARM926EJ-S

### 编译 U-Boot ###

下载并安装交叉编译器
    wget http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
    上边的下载相当慢，不知是不是我这边网络的原因， 我直接windows下迅雷下载了复制到之前建立的共享目录中
    sudo tar -vxJf gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz --directory=/opt/
    解压到 /opt/目录下
    sudo vim /etc/bash.bashrc
    # 在文件末尾 添加以下内容
    PATH="$PATH:/opt/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin"
    # 添加完毕
    
    # 使路径生效
    sudo source /etc/bash.bashrc 
    注意这里要加sudo ，否则用sudo编译会提示你找不到arm-linux-gnueabi-gcc
    此时可用arm-linux-gnueabi-gcc -v 进行测试；若普通用户状态下没有成功，通过 sudo su 切换到root用户再尝试；
    
    下载并编译u-boot
    由于用的是荔枝派的小板子， 所以从荔枝派的代码仓库中获取
    sudo git clone https://github.com/Lichee-Pi/u-boot.git -b nano-v2018.01       #把代码从仓库克隆到本地
    cd u-boot                                   #进入u-boot目录
    git branch -a                              #查看分支
    git checkout nano-v2018.01      #切换到需要的分支
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- licheepi_nano_spiflash_defconfig
    # 此处告知make采用arm-linux-gnueabi下的所有交叉编译工具，目标架构为Arm，设定各默认配置为 nano 的spiflash支持版
    # 若不带spi-flash的板子，请换成 licheepi_nano_defconfig
    make ARCH=arm menuconfig   # 进行可视化配置
    若提示没有curses.h,则需安装libncurses5-dev库
    sudo apt-get install libncurses5-dev
    执行编译
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8   # -j8 指8线程编译
    若提示recipe for target 'scripts/dtc/pylibfdt/_libfdt.so' failed， 缺少python库
    apt-get install swig python-dev python3-dev
    
    
    4. 升级gcc版本
    在执行make 时出现报错：Your GCC is older than 6.0 and is not supported ubuntu update gcc-6.1
    解决方法：更新GCC
    方法一  下载并自己编译
    （1）wget http://ftp.gnu.org/gnu/gcc/gcc-6.1.0/gcc-6.1.0.tar.gz   #下载压缩包，可到windows下下载
    （2）tar -zvxf gcc-6.1.0.tar.gz --directory=/usr/local/                    #解压到 /usr/local目录下
    （3）cd /usr/local/gcc-6.1.0                                                          #进入目录
    （4）sudo ./contrib/download_prerequisites                                #下载所需要的文件
    （5）sudo mkdir build                                                                  #创建build目录
    （6）cd build                                                                                #进入build迷了路
    （7）sudo ../configure -enable-checking=release -enable-languages=c,c++ -disable-multilib  #生成Makefile
    （8）sudo make -j4                                                                      #执行make 过程很慢，耐心等待
    （9）sudo make install                                                                 #执行make install
    方法二  下载ubuntu打包好的gcc
    （1）添加ppa到库
             sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/test
             sudo apt-get update
    （2）安装最新版本的gcc9
             sudo apt-get install gcc-9 g++-9
             sudo apt-get install gcc-9 g++-9
    （3）更新系统(可选)
             sudo apt-get upgrade
    （4）强制更新软件包到最新版本，并解决缺少的依赖包
             sudo apt-get dist-upgrade
    （5）刷新db并locate
             sudo updatedb
             sudo ldconfig
             locate gcc | grep -E "/usr/bin/gcc-[0-9]"          #此指令可查看所有安装的gcc版本
             locate g++ | grep -E "/usr/bin/g\+\+-[0-9]"       #此指令可查看所有安装的g++版本
    （6）切换gcc/g++版本
             我们正常使用的gcc/g++其实都是/usr/bin/gcc和/usr/bin/g++, 他们指向了/usr/bin下真正版本的gcc/g++程序
             cd /usr/bin
             sudo rm gcc
             sudo ln -s gcc-9 gcc
             sudo rm g++
             sudo ln -s g++-9 g++
    （7）查看当前gcc/g++版本
             gcc  -v
             g++  -v

据说是因为 Winbond 涨价了，所以板子上的 SPI Flash 换成了大陆产 `xt25f128`，需要修改 U-Boot 的 `arch/arm/dts/suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts`：

&spi0 {
    	pinctrl-names = "default";
    	pinctrl-0 = <&spi0_pins_a>;
    	status = "okay";
    
    	flash@0 {
    		#address-cells = <1>;
    		#size-cells = <1>;
    		compatible = "winbond,xt25f128", "jedec,spi-nor";
    		reg = <0>;
    		spi-max-frequency = <40000000>;
    	};
    };

然后修改 `drivers/mtd/spi/spi_flash_ids.c`，在 Winbond 节加入：

{"xt25f128",       INFO(0x0b4018, 0x0, 64*1024,    256,    RD_FULL | WR_QPP | SECT_4K) },

> 移植版的 U-Boot 没有做这个步骤，也没有任何说明，这不是故意坑么？

# 烧录 #

烧录 U-Boot 到 SPI Flash 是必须的，至于引导 Linux，可以把 Linux 映像放到 SD、TF 卡中，也可以直接烧到 SPI Flash 中。这里我采用后者。为此，我们准备一个打包脚本（因为我这里使用 initramfs，所以就不需要额外 rootfs 了）：

dd if=/dev/zero of=firmware.bin bs=1M count=16 2>/dev/null
    printf "create firmware.bin, size 0x%04x\n" $[1024*1024*16]
    
    echo "+======================+"
    echo "| Bootloader: 1MB"
    echo "+----------------------+"
    echo "| dtb:        32KB"
    echo "+----------------------+"
    echo "| zImage:     8MB"
    echo "+----------------------+"
    echo "| rootfs:     .MB"
    echo "+======================+"
    
    dd if=u-boot/u-boot-sunxi-with-spl.bin of=firmware.bin bs=1k conv=notrunc 2>/dev/null
    printf "uboot: 0x0000, size 0x%04x\n" $[1024*1024]
    
    dd if=linux/arch/arm/boot/dts/suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb of=firmware.bin bs=1k seek=1024 conv=notrunc 2>/dev/null
    printf "dtb:   0x%04x, size 0x%04x\n" $[1024*1024] $[32*1024]
    
    dd if=linux/arch/arm/boot/zImage of=firmware.bin bs=1k seek=$[1024+32] conv=notrunc 2>/dev/null
    printf "zImage: 0x%04x, size 0x%04x\n" $[1024*(1024+32)] $[1024*1024*8]
    
    #dd if=jffs2.img of=firmware.bin bs=1K seek=$((1024+32+8192)) conv=notrunc 2>/dev/null
    printf "rootfs: 0x%04x, size 0x%04x\n" $[1024*(1024+32+1024*8)] $[1024*(1024*16 - 1024*9 - 32)]
    
    echo "sf probe 0 50000000 0; sf erase 0 0x1000000; reset"
    echo "sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0 firmware.bin"

注意这个 dtb 文件应该使用 linux 编译目标 `dtbs` 生成，而不应该使用 U-Boot 所生成的 dtb 文件。

然后烧录。根据官方的文档，先把 SPI Flash 的 CS 脚拉低，然后芯片进入 FEL 模式后进行操作。测试发现，`sunxi-tools` 的烧录命令似乎没有进行 erase，导致我后面烧录的时候，里面的数据**根本没有变化**。

因此我们在烧新的 U-Boot 前，应该先进入出厂时的 U-Boot ，用以下命令清空 SPI Flash 的 16MB 空间（注意 0 和 50000000之间没有冒号，别被[官方文档][Link 1]骗了）：

sf probe 0 50000000 0
    sf erase 0 0x1000000
    reset

重新上电，由于没有 SPL 头部，芯片会自动进入 FEL 模式。然后就可以使用 `sunxi-tools` 来烧写了。

> 这么隐蔽的坑，那感觉，谁试谁知道

## 引导 Kernel ##

重新上电，在 U-Boot 中执行：

setenv bootargs 'console=tty0 console=ttyS0,115200n8'
    sf probe 0 50000000 0
    sf read 0x80C00000 0x100000 0x8000
    sf read 0x80008000 0x108000 0x800000
    bootz 0x80008000 - 0x80C00000

如果你的内核映像在 SD 卡中：

setenv bootargs 'console=tty0 console=ttyS0,115200n8'
    load mmc 0:1 0x80C00000 suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb
    load mmc 0:1 0x80008000 zImage
    bootz 0x80008000 - 0x80C00000

## 最终效果 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tlbmNhYmVy_size_16_color_FFFFFF_t_70]![在这里插入图片描述][202007251708359.png]就是在用户登录那里总是有问题，明明已经关闭密码了却还提示密码错误，设置一个有效密码仍然是密码错误，见鬼。最后索性不需要登录了。

## 自己画板子 ##

https://www.thirtythreeforty.net/posts/2019/12/my-business-card-runs-linux/\#source-code

源代码：

https://github.com/thirtythreeforty/businesscard-linux

电路原理图：

https://www.thirtythreeforty.net/posts/2019/12/my-business-card-runs-linux/businesscard.pdf

FC100s 技术文档：

https://www.thirtythreeforty.net/media/F1C100s\_Datasheet\_V1.0.pdf

https://www.thirtythreeforty.net/media/Allwinner\_F1C600\_User\_Manual\_V1.0.pdf

[Link 1]: http://nano.lichee.pro/build_sys/build_flash.html#id8
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tlbmNhYmVy_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200725170757213.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tlbmNhYmVy,size_16,color_FFFFFF,t_70
[202007251708359.png]: /images/20221005/936bdbf765734fb593f705f3709a0b88.png