阿尔法Linux开发板----Linux学习笔记二：裸机开发篇

随风飘动

经过上一轮的学习，安装教程基本熟悉了第一篇的内容，接下来开始进入正轨，裸机的开发，计划一个半月时间看能不能基本学完
2020-08-27----------2020-10-01暂定这个时间


2020-08-27：wsqxfx

一、开发环境的搭建

1、文件互传FTP：

1.1开启Ubuntu下的FTP服务：sudo apt-get install vsftpd,安装完了之后打开;sudo vi /etc/vsftpd.conf;打开之后将local_enable=YES,write_enable=Yes打开，如果有注释的话，去掉#。我的就有注释的，去掉之后保存。

保存之后重启：sudo  /etc/init.d/vsftpd restart

最后我自己查了一下安装成功没：vsftpd -v

1.2 windows下FTP客户端安装：FileZilla

这个安装的时间超级长，不知道什么原因一直让我在等待它。左盟主提供的软件包等了十几分钟按照都不行，不等了，我自己去官网下载了，教程上也提供了。下载的可执行包

Ubuntu作为FTP的服务器，FileZilla作为FTP的客户端，客户端需要连接到服务器上

按照左盟主的教程按照即可，修改的IP地址，ifcongfig查看一下即可，最终字符设置为UTF8就可以了，按照过程没有什么问题

2、Ubuntu下NFS（网络文件系统）和SSH（secure shell protocol)也是传数据，包括对数据的加密等操作）服务开启

   2.1 安装NFS服务，，之后创建文件夹nfs,以后可以在开发板上通过网络文件系统来访问nfs文件夹，首先配置nfs, sudo vi /etc/exports,然后添加你的nfs文件夹所在的位置

然后重启：sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

  2.2 SSH服务开启：开启之后可以在Windows下使用终端软件登录到Ubuntu，例如secure-CRT.secure shell protocol.

安装：sudo apt-get install openssh-server

Ssh的配置文件在/etc/ssh/sshd_config

3、Ubuntu交叉编译工具链安装

交叉编译器：在一个架构上编译另一个架构的代码，我们是在X86架构的PC上要编译ARM架构的代码，所以就需要可以编译arm架构代码的gcc编译器。

安装的时候需要根据自己的系统去选择安装包，通过fileZilla复制到服务器上，最后解压，按照教程走没啥问题，我遇到的问题还是自己不小心，最后设置路径的时候一定不要打错了，不然总是提示找不到安装的交叉编译器：export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin 。

我就是因为把USR---USER所以有问题，还是要仔细。

4、sourceinsight安装：我以前常用，跳过

5、VSCode安装：我以前也常用，主要是安装Linux下的vscode.插件介绍的真好，风格好看

6、4.6等待晚上回家去看了,emmmmmmmm

2020.8.31号：wsqxfx

1、secureCRT安装之后破解码破解不了，网上的用不了稍后处理

2、开发板的介绍我自己看了，就不写进去了

重点：

1、ARM汇编基础：对于大部分cortex-A系列的芯片，芯片上电以后C语言的环境还没准备好，所以第一行程序肯定是汇编，至于写多少汇编，看到哪一步能把C语言环境准备好，

2、GNU汇编语法：GNU汇编语法适用于所有的架构，并不是ARM独享的，GNU汇编由一系列的语句组成，每行一条语句，每条语句有三个可选部分，如下：

Label：instruction@comment

Label：标号，表示地址的位置，有些指令前面可能有标号，可以通过标号得到指令的地址，标号也可以表示数据的地址，任何以“：”结尾的标识符都会被识别为一个标号。

Instruction：指令，也就是 汇编指令或者伪指令

Comment：注释内容 @跟// /**/意义一样

例如 add(标号):MOVS R0,#0x12(指令) @将R0设置为0x12(注释)

注意！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

ARM中的指令，伪指令，伪操作，寄存器名等可以全部使用大写，也可以全部使用小写，不能大小混写。

3、用户可以使用.section伪操作来定义一个段，汇编系统预定义了一些段名：

   .text代码段 .data初始化的数据段 .bss未初始化的数据段 .rodata只读的数据段

   汇编程序的默认入口标号是start，

   .global _start

   _start:

        Ldr r0,=0x12 @r0=0x12

   .global是伪操作，将_start设置为全局标号，常见的伪操作有

   .byte  定义单字节数据：.byte 0x12

   .short 定义双字节数据：.byte 0x1212

   .long  定义四字节数据：.byte 0x12123434

   .equ  赋值语句  .equ num,0x12

   .align 数据字节对齐 .align 4 表示4字节对齐

   .end  便是源文件结束

   .global 定义一个全局符号，格式 .global symbol  .global _start

   上面这些就是最基本的伪操作了

4、GNU汇编支持函数，函数格式如下，返回语句不是必须的

   函数名：

          函数体

          返回语句 bx xx

例子：中断服务函数

//未定义终端

Undefined_Handler:

      LDR R0,=Undefined_Handler

      bx R0

//SVC中断

SVC_Handler:

  LDR R0,=SVC_Handler

  bx R0

//预取终止函数

PrefAbort_Handler:

     LDR R0,=PrefAbort_Handler

bx R0

5、常用汇编指令（暂时学习到7.2.4）

1、处理器内部数据传输指令

   处理器最多的事情就是在处理器内部来回的传递数据，常见的操作：

1、将数据从一个寄存器传递到另一个寄存器 MOV R0,R1

2、将数据从一个寄存器传递到特殊寄存器，如CPSR SPSR寄存器

   MRS R0,CPSR

   MSR CPSR,R1 将R1里面的数据复制到特殊寄存器CPSR中

3、将立即数传递到寄存器

   MOV R1,#0X12 @R1=0X12   

2、存储器访问指令

      ARM不能直接访问存储器，比如RAM中的数据，I.MX6UL中的寄存器就是RAM类型的，我们用汇编来配置I.MX6UL的寄存器的时候需要解除存储器访问指令，一般先将要配置的值写入到RX寄存器中，然后借助存储器访问指令将RX中的数据写入到I.MX寄存器中，读取的过程就是相反的。常用的存储器访问指令有两种：LDR STR。

  LDR: LDR RX,[RN,#offset] 从存储器RN+offset的位置读取数据存放到RX中

  STR: STR RX,[RN,#offset]  将RX中的数据存储到RN+offset的位置上

2.1、LDR主要是把存储器上的数据加载到寄存器中，LDR也可以将一个立即数加载到寄存器RX中，LDR加载立即数是“=”，不是“#”。

LDR R0,=0X0209C004@将寄存器地址加载R0中，即R0=0X0209C004

LDR R1,[R0]@读取R0地址的数据保存到R1中

2.2、STR将数据写入到寄存器中。

LDR R0,=0X0209C004@将寄存器地址加载R0中

LDR R1,=0X20002000@将想写入的值加载到R1中

STR R1,[R0]@将R1的值写到R0地址中

3、入栈和出栈指令

   3.1、通常我们会在A函数中调用B函数，当B函数执行完以后再回到A函数继续执行，要想在调回A函数的时候还能够正常运行，就必须在跳到B函数之前将当前处理器状态保存起来，（就是保存R0~R15这些寄存器），当B函数执行完之后再恢复这些寄存器的值即可，保护寄存器需要入栈，恢复寄存器需要出栈，利用当前的栈指针SP来生成地址,处理器的堆栈是向下增长的。

   3.2、PUSH<R0~R3,R12>@将R0~R3,R12压栈

        PUSH<LR>@LR入栈

        出栈的就是从栈顶出栈，也就是常说的先进后出，

        POP<LR>

        POP<R0~R3,R12>

   3.3、PUSH STMFD SP!

        POP LDMFD SP!

        这上面是PUSH和POP的另外一种写法，所以入栈和出栈的操作还可以写成：

       STMFD SP!,{R0~R3,R12}  @将R0~R3,R12压栈

       STMFD SP!,{LR}@LR入栈

      LDMFD SP!,{LR}@LR出栈

      LDMFD SP!,{R0~R3,R12}@出栈R0~R3,R12

      STMFD !SP  STM是STR的变化，STR只能存储一个数据，STM存储存储多个

                 FD :FULL descending 满递减的意思

                 SP:栈指针

1、跳转指令

   4.1、B指令：这是最简单的跳转指令，B指令会将PC寄存器的值设置为跳转目标地址，一旦执行B指令，ARM处理器就会立即跳转到指定的目标地址。如果要调用的函数不会再返回到原来执行处，那就可以用B指令。最典型的就是汇编初始化C运行环境，然后跳转到C文件的main函数中运行。

   4.2、BL指令相比B指令，在跳转之前会在寄存器LR中保存当前PC寄存器值，所以可以通过将LR寄存器的值重新加载到PC中集训从跳转之前的代码运行。跟入栈出栈配合，上面学习的知识

   B和BL指令的区别，B是执行了之后就不会回到最初的地方了。

2、算数运算指令

   ADD:加法  ADC：带进位的加法

   SUB:减法   SBC: 带借位的减法

      MUL:乘法

      UDIV:无符号除法

      SDIV:有符号除法

3、逻辑运算指令

   AND:&  按位与

   ORR:|   按位或

   BIC:  BIC Rd,Rn         Rd=Rd&(~Rn) 位清除

   ORN:  ORN Rd,Rn,Rm    Rd=Rn|(Rm)  按位或非？？？？？---是不是写错了

   EOR:   EOR Rd,Rn       Rd=Rd^RN  按位异或

是不是文档写错了，后续查一下，应该是写错了吧。

2020-09-02：wsqxfx

学习的方式：第一遍：先看这一章的内容，了解概念问题，第二遍：摘录我认为比较重要的内容做笔记；第三遍：实际上机操作。一个章节大概这样就学习了三遍，基本内容就掌握了。

汇编LED实验总结

1、将I.MX6U的Io作为GPIO使用，我们需要以下几步

1.1、使能GPIO对应的时钟------18章

1.2、设置IOMUXC_SW_MUX_CTR_PAD_XX_XX,设置IO的复用功能，使其复用为GPIO功能-----30章

1.3、设置寄存器IOMUXC_SW_PAD_CTR_PAD_XX_XX,设置IO的上下拉、速度等--30章

1.4、配置GPIO，设置为输入/输出，是否使能中断，默认输出电平等---26章

认真阅读这些寄存器代表的含义，其实也不难

2、汇编程序的编写，这个编写其实也不难，左盟主的教程给的很详细，基本上就是往指定的地址里写进指定的参数。重要的是学习方法

为了编译在ARM开发板上运行的led.o文件,使用了如下命令

2.1.arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s -o led.o  -g:调试信息 -c:只编译不链接 -o:指定编译产生的 名字

2.2.arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0x87800000 led.o -o led.elf -Ttext:指定链接的地址 -o:指定链接生成的文件名

2.3.arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.bin  -O:指定以什么格式输出，到此处我们得到了最终要的led.bin文件，

2.4.arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis  -D:表示反汇编所有的段，led.dis就是汇编文件

3、建立Makefile文件：避免每次都重复编译

代码内容如下

通过make 和 make clean 命令编译、清理工程

4、代码的烧写

学习STM32的时候，编译完的代码可以直接通过MDKIAR下载到内部flash中。I.MX6U虽然内部有96K的ROM,但是这96K是NXP自己用的，不向用户开放。所以相当于I.MX没有内部flash，我们的代码需要地方存放。为此，I.MX6U支持从外置的存储介质中启动，所以我们可以将代码烧写到存储介质中，这些介质中，除了SD卡外，其他一般都是焊接到板子上的，我们没法直接烧写，SD卡是移动的，可以将SD卡插到电脑上，在电脑上将.bin文件烧录到SD卡中，然后插到板子上。量产的时候不可能放到SD卡中，一般存放在其他介质中，比如NOR FLASH NAND FLASH QSPI FLASH .

前面编译的.bin文件不能直接复制到SD卡中，编译出来的可执行文件是怎么存放到SD卡中，存放的位置是什么，这个NXP是有详细规定的，我们必须按照NXP的规定来将代码烧写到SD卡中。否则代码是绝对运行不起来的。

左盟主用的是正点原子编写的软件 将编译出来的.bin文件烧写到SD卡中，软件叫imxdownload,我暂时就用他的，后面搞清楚是按照什么规则的。 -----今晚暂定学习到这里

随风飘动

8.31号：wsqxfx
1、secureCRT安装之后破解码破解不了，网上的用不了稍后处理
2、开发板的介绍我自己看了，就不写进去了
重点：
1、ARM汇编基础：对于大部分cortex-A系列的芯片，芯片上电以后C语言的环境还没准备好，所以第一行程序肯定是汇编，至于写多少汇编，看到哪一步能把C语言环境准备好，


2、GNU汇编语法：GNU汇编语法适用于所有的架构，并不是ARM独享的，GNU汇编由一系列的语句组成，每行一条语句，每条语句有三个可选部分，如下：
Label：instruction@comment
Label：标号，表示地址的位置，有些指令前面可能有标号，可以通过标号得到指令的地址，标号也可以表示数据的地址，任何以“：”结尾的标识符都会被识别为一个标号。
Instruction：指令，也就是 汇编指令或者伪指令
Comment：注释内容 @跟// /**/意义一样
例如 add(标号):MOVS R0,#0x12(指令) @将R0设置为0x12(注释)
注意！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
ARM中的指令，伪指令，伪操作，寄存器名等可以全部使用大写，也可以全部使用小写，不能大小混写。

3、用户可以使用.section伪操作来定义一个段，汇编系统预定义了一些段名：
   .text代码段 .data初始化的数据段 .bss未初始化的数据段 .rodata只读的数据段
   汇编程序的默认入口标号是start，
   .global _start
   _start:
        Ldr r0,=0x12 @r0=0x12
   .global是伪操作，将_start设置为全局标号，常见的伪操作有
   .byte  定义单字节数据：.byte 0x12
   .short 定义双字节数据：.byte 0x1212
   .long  定义四字节数据：.byte 0x12123434
   .equ  赋值语句  .equ num,0x12
   .align 数据字节对齐 .align 4 表示4字节对齐
   .end  便是源文件结束
   .global 定义一个全局符号，格式 .global symbol  .global _start
   上面这些就是最基本的伪操作了

4、GNU汇编支持函数，函数格式如下，返回语句不是必须的
   函数名：
          函数体
          返回语句 bx xx
例子：中断服务函数
//未定义终端
Undefined_Handler:
      LDR R0,=Undefined_Handler
      bx R0
//SVC中断
SVC_Handler:
  LDR R0,=SVC_Handler
  bx R0
//预取终止函数
PrefAbort_Handler:
     LDR R0,=PrefAbort_Handler
bx R0

5、常用汇编指令（暂时学习到7.2.4）
1、处理器内部数据传输指令
   处理器最多的事情就是在处理器内部来回的传递数据，常见的操作：
1、将数据从一个寄存器传递到另一个寄存器 MOV R0,R1
2、将数据从一个寄存器传递到特殊寄存器，如CPSR SPSR寄存器
   MRS R0,CPSR
   MSR CPSR,R1 将R1里面的数据复制到特殊寄存器CPSR中
3、将立即数传递到寄存器
   MOV R1,#0X12 @R1=0X12   
2、存储器访问指令
      ARM不能直接访问存储器，比如RAM中的数据，I.MX6UL中的寄存器就是RAM类型的，我们用汇编来配置I.MX6UL的寄存器的时候需要解除存储器访问指令，一般先将要配置的值写入到RX寄存器中，然后借助存储器访问指令将RX中的数据写入到I.MX寄存器中，读取的过程就是相反的。常用的存储器访问指令有两种：LDR STR。
  LDR: LDR RX,[RN,#offset] 从存储器RN+offset的位置读取数据存放到RX中
  STR: STR RX,[RN,#offset]  将RX中的数据存储到RN+offset的位置上
  
2.1、LDR主要是把存储器上的数据加载到寄存器中，LDR也可以将一个立即数加载到寄存器RX中，LDR加载立即数是“=”，不是“#”。
LDR R0,=0X0209C004@将寄存器地址加载R0中，即R0=0X0209C004
LDR R1,[R0]@读取R0地址的数据保存到R1中

2.2、STR将数据写入到寄存器中。
LDR R0,=0X0209C004@将寄存器地址加载R0中
LDR R1,=0X20002000@将想写入的值加载到R1中
STR R1,[R0]@将R1的值写到R0地址中


3、入栈和出栈指令
   3.1、通常我们会在A函数中调用B函数，当B函数执行完以后再回到A函数继续执行，要想在调回A函数的时候还能够正常运行，就必须在跳到B函数之前将当前处理器状态保存起来，（就是保存R0~R15这些寄存器），当B函数执行完之后再恢复这些寄存器的值即可，保护寄存器需要入栈，恢复寄存器需要出栈，利用当前的栈指针SP来生成地址,处理器的堆栈是向下增长的。
   3.2、PUSH<R0~R3,R12>@将R0~R3,R12压栈
        PUSH<LR>@LR入栈
        出栈的就是从栈顶出栈，也就是常说的先进后出，
        POP<LR>
        POP<R0~R3,R12>
   3.3、PUSH STMFD SP!
        POP LDMFD SP!
        这上面是PUSH和POP的另外一种写法，所以入栈和出栈的操作还可以写成：
       STMFD SP!,{R0~R3,R12}  @将R0~R3,R12压栈
       STMFD SP!,{LR}@LR入栈
      LDMFD SP!,{LR}@LR出栈
      LDMFD SP!,{R0~R3,R12}@出栈R0~R3,R12

      STMFD !SP  STM是STR的变化，STR只能存储一个数据，STM存储存储多个
                 FD :FULL descending 满递减的意思
                 SP:栈指针
4、跳转指令
5、算数运算指令
6、逻辑运算指令

PeterYu

学习学习，学习学习。