在niosii上跑uClinux.doc

标签： 无标签在niosii上跑uClinux概述NIOSII是altera公司针对FPGA推出的一个CPU软核，它可以综合到任何一款altera的FPGA中。用户可以基于sopcbuilder搭建自己的系统。一个基于NIOSII的系统如图：除了sopcbuilder提供的一些外设以外，用户可以按照avalon总线标准来实现自己的模块，而且可以很容易的集成到系统里面去。niosii有三个不同的版本：niosii-e、niosii-s、niosii-f。Niosii-e针对低成本应用，内部没有流水线结构，不带指令/数据CACHE，所以实现所需要的逻辑较小（600-700LEs）。Niosii-s有五级流水结构，带指令cache（size根据用户配置），实现需要1200-1400LEs。Niosii-f有六级流水结构，带指令和数据cache，实现需要1400-1800LEs。建立niosii系统在建立系统之前检查一下软硬件配置：1、使用最新版本的Quartus和Nios软件，低版本软件可能存在bug。我之前用QuartusII5.1试了好几次都没有完全把uClinux跑起来，在boot开始以后就挂死了，百思不得其解，后来换成QuartusII6.1以后，重新编译了一下逻辑就把跑起来了。郁闷了我好久2、uClinux需要在linux环境下编译（基于cygwin也可以编译，不过我说的这个过程是在linux上的），所以你必须有一个linux操作系统。有几种办法：A，装一个linux版本的QuartusII，所有的操作都在linux下完成。B，用两台计算机，一台用windows，跑quartus等软件，另一台装linux。C，在windows下装个虚拟机vmware，在虚拟机上装linux，通过虚拟机来编译uClinux，然后把image文件导入到windows下调试。我就是使用虚拟机的方法，但是要求你的PC内存比较大才行，否则系统会很慢。3、你板子上FPGA的容量要能装的下一个系统，外部的SDRAM容量至少要8Mbyte。我用的是一个EP1C6的FPGA加8Mbyte的SDRAM。不需要FLASH。以上条件都满足了，就可以开始了。首先，建立一个工程，然后建立一个小系统，配置如下：最小系统至少要包括：一个niosiicpu，一个sdram控制器，cfi_flash控制器（在单板上不需要flash），全功能的timer，用于通信的jtaguart或serialuart。可以根据单板的硬件资源来适当配置逻辑，比如加入一些led和key等等。在linux里面中断0是自动识别的，所以在硬件系统里面不要使用0号中断。生成好系统以后，在Quartus里面把引脚连好，包括设置好用于SDRAM的PLL：系统编译好以后，先用NIOSII IDE写个程序来测试一下SDRAM和系统是不是可以运行。如果程序能正确运行的话，就可以进入下一步了。建立uClinux的交叉编译环境要把uClinux放到niosii中运行首先必须把uClinux代码编译成niosii的指令。这个编译的过程需要相应的程序来完成。下载nios2gcc.tar.bz2软件包。进入linux操作系统，打开一个shell界面，执行如下操作：把下载的nios2gcc.tar.bz2软件包放到home下，如/home/duckfly/然后切换到rootsu#输入root密码tarjxf/home/duckfly/nios2gcc.tar.bz2 -C /exitniosii的交叉编译工具链就会安装到/opt/nios目录下，我们需要把这个目录加入到path变量中去，让shell能自动寻找。打开home下载.bash_profile文件，这个文件是隐藏文件，需要用lsa才能看见。ls-avi .bash_profile#把PATH变量修改为：PATH=$PATH:/opt/nios2/bin:$HOME/binsource .bash_profile#让修改的环境变量生效nios2-linux-gcc v#查看是否安装好了，打印出版本信息编译uClinux交叉编译环境安装好以后，就可以编译uClinux了。首先到/pub/uClinux/dist/下载一个uClinux的代码包。然后下载uClinux-dist-20070130-nios2-02.diff.gz软件包，这是把uClinux移植到niosiiCPU上的补丁。在linux下使用如下命令：#使用普通用户登陆cd#解压uClinux代码tarjxf/download/uClinux-dist-20070130.tar.bz2#进入uClinux根目录cduClinux-dist#打补丁，这一步只能做一次，否则会引起错误zcat /download/uClinux-dist-20070130-nios2-02.diff.gz| patch -p0#还是停在uClinux-dist目录，不要切换目录#配置uClinux内核makemenuconfig#选择Vendor/ProductSlection#配置Vendor和Product#回到主界面，选择Kernel/Library/Default Selection#配置Library和Kernel参数为默认值#选择#保存配置#把在QuatusII下生成的系统的ptf文件拷贝到一个目录，比如/home/duckfly/sys.ptf#根据系统硬件配置uClinuxmakevendor_hwselectSYSPTF=/home/duckfly/sys.ptf#根据硬件配置选择相应的选项#建立romfs目录，第一次make可能会报错，忽略。必须在第一次编译内核之前运行makeromfs#编译内核，第一次编译内核时可能报错，如果出错，那么重新再make一次make#如果错误，重新再make一次make#重新生成image文件makelinuximage#到这里，uClinux的image文件就产生了，把它拷贝到windows下面下载并运行下载硬件在Quatus里面把编译好的系统下载到FPGA里面去下载uClinuximage文件FPGA配置完以后，就可以下载软件了。打开NIOSII的命令行#进入到zImage文件所在的目录，下载软件nios2-download gzImage#下载完成以后，打开nios2-terminal，接口串口发送的信息nios2-terminal# JTAG串口上打印如下信息Uncompressing Linux. Ok, booting the kernel.Linux version2.6.19-uc1 (duckflylocalhost.localdomain) (gccversion 3.4.6) #22 PREEMPT Sun Jun 17 16:22:49 CST 2007uClinux/NiosIIAlteraNiosII support (C) 2004MicrotronixDatacomLtd.Built 1zonelists.Total pages: 2032Kernel command line: duckflyPID hash table entries: 32 (order: 5, 128 bytes)Dentrycache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)Inode-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)Memory available: 6892k/8192k RAM, 0k/0k ROM (871k kernel code, 336k data)Mount-cache hash table entries: 512ioschedulernoopregisteredioscheduler deadline registered (default)NIOS serial driver version 0.0ttyS0 (irq= 2) is abuiltinNIOS UARTFreeing unused kernel memory: 260k freed (0xe2000 - 0x122000)Shell invoked to run file: /etc/rcCommand: hostnameuClinuxCommand: mount -t procproc/procCommand: mount -tsysfssysfs/sysCommand: mount -tusbfsnone /proc/bus/usbmount failed: No such file or directoryCommand:mkdir/var/tmpCommand:mkdir/var/logCommand:mkdir/var/runCommand:mkdir/var/lockCommand:mkdir/var/emptyCommand:ifconfiglo ifconfig: Bad command or file nameCommand: route add -net netmask loroute: Bad command or file nameCommand: cat /etc/motdWelcome to _ _ _ / _| |_| _ _| | | | _ _ _ _ _ _ | | | | | | | | _ | | | | / / | |_| | |_| | | | | | |_| |/ | _|_|_|_| |_|_|_/_/ | | |_|For further information check:/Execution Finished, ExitingSash command shell (version1.1.1)/#可以使用linux下的一些命令如：/lsbindevetchomelibmntprocusrvarsystmpinitsbin/psPIDUidVmSizeStat Command1 rootSW/init duckfly2 rootSWN ksoftirqd/03 rootSW events/04 rootSW khelper5 rootSW kthread6 rootSW kblockd/07 rootSWpdflush8 rootSWpdflush9 rootSW kswapd010 rootSWcdtmp/tmplsmoduletest/tmpcdtest/tmp/testlsledstringled2基于NIOS平台的嵌入式uclinux学习笔记-(一)-安装uclinux2009-06-26 14:44安装有很多方式,我使用:Windows版的Quartus II和SOPC Builder产生.sof和.ptf文件，并在VMWare上安裝Linux进行Clinux的交叉编译.做之前确认虚拟机硬盘大小8G.具体步骤:一 安装交叉编译环境 Nios II gcc cross compiler一下载nios2gcc.tar.bz2或Altera原厂的nios2gcc-20080203.tar.bz2至/usr/local/src二将nios2gcc.tar.bz2解压缩到/opt/nios2rootlocalhost src# tar -jxvf nios2gcc.tar.bz2 -C /三设定cross compiler路径rootlocalhost src# vi /.bash_profile修改bash_profile的內容如下所示，加上/opt/nios2/bin路径# .bash_profile# Get the aliases and functionsif-f /.bashrc;then . /.bashrcfi# User specific environment and startup programsPATH=$PATH:$HOME/bin:/opt/nios2/binexport PATHunset USERNAME四重新执行bash_profile script，让所设定的路径马上生效，因而不必再重新登出登入rootlocalhost src# source /.bash_profile五测试Nios II gcc cross compiler是否安装成功rootlocalhost src# nios2-linux-uclibc-gcc -v若出现以下结果，表示Nios II gcc cross compiler已经设定成功Reading specs from /opt/nios2/lib/gcc/nios2-linux-uclibc/3.4.6/specsConfigured with: /root/buildroot/toolchain_build_nios2/gcc-3.4.6/configure -prefix=/opt/nios2 -build=i386-pc-linux-gnu -host=i386-pc-linux-gnu -target=nios2-linux-uclibc -enable-languages=c -enable-shared -disable-_cxa_atexit -enable-target-optspace -with-gnu-ld -disable-nls -enable-threads -disable-multilib -enable-cxx-flags=-staticThread model: posixgcc version3.4.6二 编译uCLinux内核一下载Clinux到/usr/local/src，uClinux-dist-20070130.tar.gz二将uClinux-dist-20070130.tar.gz解压rootlocalhost src# tar -zxvf uClinux-dist-20070130.tar.gzuClinux-dist-20070130.tar.gz解压后很大，如果解压出错，可能是虚拟机空间不够大.三下载补丁,Clinux kernel patch for Nios II：uClinux-dist-20070130-nios2-02.7z到/usr/local/src/uClinux-dist四安裝补丁 Clinux kernel patch for Nios IIrootlocalhost src# cd uClinux-distrootlocalhost uClinux-dist# gunzip -c uClinux-dist-20070130-nios2-02.diff.gz | patch -p0若出现一下结果，表示补丁成功patching file vendors/Altera/nios2nommu/config.archpatching file vendors/Altera/nios2nommu/config.linux-2.6.xpatching file lib/libpng/Makefilepatching file linux-2.6.x/include/asm-nios2nommu/ide.hpatching file linux-2.6.x/include/linux/elf-em.hpatching file linux-2.6.x/usr/Makefilepatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/kernel/vmlinux.lds.Spatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/Kconfigpatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/altcf.cpatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/pci/Kconfigpatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/pci/pci-auto.cpatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/pci/pci.cpatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/pci/Makefilepatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/spi.cpatching file linux-2.6.x/arch/nios2nommu/drivers/Makefilepatching file linux-2.6.x/drivers/mtd/maps/altera.cpatching file linux-2.6.x/drivers/mtd/maps/Kconfigpatching file linux-2.6.x/drivers/net/Kconfigpatching file linux-2.6.x/drivers/net/Makefilepatching file linux-2.6.x/drivers/net/dm9ks.cpatching file linux-2.6.x/drivers/net/open_eth.cpatching file linux-2.6.x/drivers/net/dm9000.cpatching file linux-2.6.x/drivers/net/Space.cpatching file linux-2.6.x/drivers/net/smc91x.cpatching file linux-2.6.x/drivers/net/smc911x.cpatching file linux-2.6.x/drivers/net/mtip1000.cpatching file linux-2.6.x/drivers/usb/Kconfigpatching file linux-2.6.x/drivers/usb/host/Kconfigpatching file linux-2.6.x/drivers/usb/host/isp1362-hcd.cpatching file linux-2.6.x/drivers/usb/host/Makefilepatching file linux-2.6.x/drivers/usb/host/isp1362.hpatching file linux-2.6.x/drivers/usb/Makefilepatching file linux-2.6.x/drivers/ide/ide.cpatching file user/microwin/src/fonts/X6x13.cpatching file user/microwin/src/demos/nxroach/Makefilepatching file user/microwin/src/demos/nanox/nxterm.cpatching file user/microwin/src/demos/nanox/nterm.cpatching file user/microwin/src/demos/nxkbd/keynum.cpatching file user/microwin/src/demos/nxkbd/keyctrl.cpatching file user/microwin/src/demos/nxkbd/keyshft.cpatching file user/microwin/src/Makefile.rulespatching file user/microwin/src/drivers/kbd_ttyscan.cpatching file user/microwin/src/drivers/scr_fb.cpatching file user/microwin/src/drivers/mou_ser.cpatching file user/ftpd/ftpcmd.cpatching file user/ftpd/Makefile五建立配置文件rootlocalhost uClinux-dist# make xconfig出现图形界面,Vendor/Product Selection选择Altera初次编译libc version一定选择none,系统类型要选Default all setting存档退出六将SOPC Builder配置文件system_0.ptf复制到/usr/local/src七根据ptf文件配置rootlocalhost uClinux-dist# make vendor_hwselect SYSPTF=/usr/local/src/system_0.ptf出现选择，按照需要进行选择。我是:1 (CPU_0)，1 (cfi_flash_0)，2 (sdram)。八建立romfs文件夹，错误可忽略。rootlocalhost uClinux-dist# make romfs九开始编译Clinux核心rootlocalhost uClinux-dist# make生成image文件rootlocalhost uClinux-dist# make linux image在/usr/local/src/uClinux-dist/linux-2.6.x/arch/nios2nommu/boot/下找到zImage进行硬件和uCLinux的烧写一将zImage文件和DE2_NIOS2.sof复制到Windows的D:altera70nios2edsexamples下二打开Nios II Command Shell开始 - 程序 - Altera - Nios II EDS 9.0 - Nios II 9.0 Command Shell三将sof文件烧入到开发板SOPC Builder$ nios2-configure-sof DE2_NIOS.sof将zImage下载到SDRAMSOPC Builder$ nios2-download -g zImage四启动ClinuxSOPC Builder$ nios2-terminal如果看到下面表示安装成功类别：Sopc Nios Uclinux|添加到搜藏|分享到i贴吧| 浏览(874) |评论(5)安装Nios2uClinux开发环境收藏安装NiosuClinux开发环境（文/贾毫杰）一、前期准备工作首先，你必须安装Linux操作系统，而且还得有一些必要的软件包，现在你可以使用以下命令检验你的软件包是否齐全。（1）以root权限登录进入系统：如果你的操作系统是Fedora,RHEL,Centos执行sudo yum install git-core make gcc ncurses-devel bison byacc flex gawk gettext ccache zlib-devel gtk2-devel lzo-devel如果你的操作系统是Suse执行sudo zypper install git-core make gcc ncurses-devel bison byacc flex gawk gettext ccache zlib-devel lzo-devel如果你的操作系统是Debian/Ubuntu,执行sudo apt-get update sudo apt-get install git-core make gcc ncurses-dev bison flex gawk gettext ccache zlib1g-dev libx11-dev texinfo lzo-dev注意：如果Ubuntu不能找到lzo-dev软件包，请试一下lzo-dev2.（2）检验你的git版本执行git -version，如果你的版本低于1.5.3.x，请更新至最新版本。（3）在Ubuntu操作系统下，你还需要检验默认Shell是否为“bash”执行ls -l /bin/sh应该显示/bin/sh - bash否则执行以下命令将默认shell改为bashsudo rm /bin/shsudo ln -s bash /bin/sh二、下载并解压必要的文件1.确保你有至少5G的空余硬盘空间，然后使用wget来下载nios2-linux-20080619.tar 压缩文件，如果你已经有了nios2-linux-20080619.tar文件，请直接看第2步。执行wget/outgoing/nios2-linux-20080619.tar可以下载得到压缩软件包。注意：最好不要使用Windows ftp下载，因为这可能会损害文件。2.将nios2-linux-20080619.tar放在你的工作目录下，如/home/jiahaojie/执行tar xf nios2-linux-20080619.tar # 解压软件包会得到一个nios2-linux文件夹 cd nios2-linux # 进入目录 ls # 查看文件显示如下：binutils gcc3 README uClibc use_http_for_updatecheckout insight toolchain-build uClinux-distelf2flt linux-2.6 u-boot update3.检查源文件执行./checkout到此为止，基于Nios2的uClinux源文件和其他工具软件已准备好了。三、安装交叉编译工具链 交叉编译工具链是用来 交叉编译工具链的源文件已经包含在nios2-linux/toolchain-build中，你可以自己编译得到可用的二进制文件；如果你不愿麻烦，也可以从网上得到已经编译好的工具链，然后解压并安装在你的机器上，这样就能直接使用了。如果您有二进制的交叉编译工具链压缩文件（nios2gcc-20080203.tar.bz2这是最新的版本），请直接看第3步。1.编译交叉编译工具链，这可能需要花费几个小时，如果你不愿麻烦，可以下载别人已经编译好的交叉编译工具链（/WikiHome/OperatingSystems/%C2%B5Clinux/BinaryToolchain/nios2gcc.tar.bz2?cacheTime=1167890021825）执行cd toolchain-build git clean -f -x -d #如果第一次不成功，重新开始最好执行这一步，清除编译过程中产生的中间文件 make gcc elf2flt #这一步可能需要花费几个小时 cd .请看第2步2.修改.bash_profile文件(如果是Debian/Ubuntu修改/.profile文件)执行 gedit /.bash_profile #以图形方式打开.bash_profile文件在/.bash_profile或/.profile文件的最后一行添加PATH=$PATH:/hom