基于FA526处理器SoC平台的Linux操作系统实现

1、基于fa526处理器soc平台的linux操作系统实现智原科技的fie8100 平台是一种低功耗、便携式视频相关应用开发soc平台，也可用于基于fa526 cpu的soc设计验证。基于fa526的软件开发套件，开发人员可将linux一2419软件环境在fie8100平台上安装实现，并完成对平台上全部ip的驱动程序安装和对fa526的内部调试。fa526介绍fa526是一颗有着广泛用途的32位risc处理器。它包括一个同步cpu内核(core)、自立的命令数据缓存(cache)、自立的命令数据暂存器(scratchpads)、一个写缓存(write buffer)、一个内存管理单元(memory

2、 management unit)和jtag在线(ice)接口。cpu内核是6级流水线(pipeline)的哈佛(harvard)结构，包括取命令(fetch)、解码(decode)、搬移(shift)、执行(execution)、数据访存(memory)、写回(write)等。为了提高整体性能，fa526 cpu还包含了一个分支运算缓存(branch target buffer：btb)，故可削减分支运算的开销(penalties)。fa526 cpu内核的命令是兼容 v4的结构，并用法amba ahb接口与外部设备举行通讯。因此，fa526 cpu有着广泛的应用领域，特殊是针对那些需要高性

3、能和低功耗的应用。fa526 cpu内核采纳彻低同步方式。其基于单相时钟(single-phase clock)的结构可以很简单集成开发系统级芯片(system on chip：soc)。fa526 cpu内核的方框图1所示。fie8100 soc平台介绍fie8100 soc平台的系统架构2所示。它提供有多种外设接口。其内部的高性能处理器内核和功耗管理功能特殊适合mpeg一4和jpeg的市场需求。目前，智原的mpeg4jpeg图codec所支持的格式为simple profile version 31，其中包含xvid编码和一部分的divx编码。fie8100 soc平台包含有十分丰盛的功能

4、模块以支持多种应用。包括fa526(32bit risc cpu)、mpeg-4jpeg编解码引擎、20设备控制器、usb20phy(物理层)、控制器、dma控制器、tv encoder()、capture(视频捕获器)和amba架构。为了让用户能将自己的ip或功能模块顺当的运行在fa526上，智原科技将ahb总线从cpu的引线中拉出，并搭配各类接口和片外芯片，从而开发制作了一个基于fie8100 soc的仿真平台：mediacreative!。基于fa526的linux安装本开发系统所需的主开发硬件环境，一是兼容intel x86的pc，二是标准16550 uart接口。而软件主要是linu

5、x操作系统(redhat 7380或更高版本)和fa526一linux软件包。而通用平台系统所需的器件，主要是一片mediacreative!（含fie8100fwab326aa芯片)和一片64 mb sdram及32 mb flash。通过fa526一linux可以将linux-2419软件环境在faraday fa526处理器和外设ip上举行安装。fa526一linux软件包通常以"arm-linux一20050429tgz"打包文件并递交(此程序发布于april 29，2005)表1所列是安装linux所需的硬盘空间大小。安装fa526一linux软件包的详细流程如下

6、：(1)拷贝文件arm-linux一20050429tgz至名目usrsrc：cp arm-linux一20050429tgzusrsrc(2)解包文件"arm-linux一20050429tgz"：cdusrsrctar zxvf arm-linux一20050429tgz(3)安装toolchain(gcc一2953，binutils一2112，glibc一223)至名目usrlocal：cpusrsrcarm-linuxtoolchainarm-linux-toolchaintgzusrlocal/cdusrlocaltar zxvf arm-linux-toolch

7、aintgzrm-f arm-linux-toolchaintgz此步骤将在名目usr/localarm解压gcc一2953，binutils一2112和glibc一223的输出文件。(4)添加gcc执行路径shell环境。可执行以下指令来添加路径：export path=$path：usrlocalarm295.3bin在完成以上四个安装步骤后，就可以在自己的系统下解压打包文件(如arm-linux20050429tgz)，之后，系统会自动生成一组名目。表2列出了这些源名目的定义。用户的应用程序包含在名目usrsrcarm-linuxuser下，而客户定制的ram-disk则包含在名目usr

8、srcarm-linuximages下。fa526-linux的构建和开发在系统里配置和构建fa526一linux内核时，假如fa526的linux内核子名目路径为：usrsrcarm-linuxarm-linux一2419，那么，fa526一linux名目的结构将和标准linux内核一样，其版本为2419。表3列出了linux内核子名目的内容。内核构建为fa526架构生成内核映像时，必需先对内核举行配置，配置文件路径为config。通常，用户可能为了一些如下的因素要求重新配置fa526一linux，详细办法为：(1)定制处理器和板子的功能：修改uart时钟、系统时钟等。(2)定制硬件设备：添

9、加或删除某些特别设备。(3)定制内核功能：添加或删除一个内核的功能(如网络支持)。linux内核配置为配置这些可选项目提供了两种常用方式：一是用法菜单显示来挑选项目(make menuconfig)；二是用法gui显示来挑选项目(make xconfig)。图3则是针对fa526和cpe开发板的fa526一linux的menuconfig介面。fa526系统中的主要选项有以下几种：(cpe)arm system type，默认值选是中cpe开发板来支持faraday cpe(common platform environment)。support fa526 processor，设置fa526

10、系列处理器选项来支持fa526 cpu。(fie8100)platform environment从a320、fie8100、fie7000中挑选平台设定。(44000000) system clock，fie8100的默认值是44 mhz。开发人员应按照实际板设定来调节。（22118400)uart clockfie8100的uart时钟是22184 mhz。开发人员可按照实际的电路板设定来设置uart时钟频率。需要解释的是：第一次make linux内核时，可清除全部目标文件，并重新创建从属文件(dependency)。假如要修改内核的配置，则可调用"make dep"

11、。操作步骤如下：make cleanmake dep(fa526一linux提供了内核脚本文件(shell-script)"mkbootpsh"，这可以使make内核更简单。)mkbootpsh上述操作可创建名为bootplmage的终于内核映像文件(kernel image)和名为vmlinux的内核elf文件。以下操作是修改mkbootpsh的一个例子：(1)用法定制的ram-disk来为特别规格的ramdisk修改"make bootpimage initrd="。可修改"default ram disk size"来满足ram

12、disk的大小(见图4)。可在"block devices"配置界面里通过"make xconfig"来设置。(2)复制输出映像到特定名目：在mkbootpsh档案上修改"cp"这一行以符合需求。mkbootpsh的内容是："make hootpimage initrd=usrsrcarm-linuximagesramdiskgz''"cp archarmbootbootpimagetftpbootmbootpimage"建立armbootfa526一linux用法armb00t来装载操作

13、系统。fa526的armboot用法一个名为"faradayh"的配置文件来配置各种不同的硬件环境。此文件被放在usrsrcarm-linuxarmboot一11ofaradayh。其可修改的内容和值包括(通常不需要改动)：修改系统时钟。对于mediacreative!平台，它的默认值是44 mhz。修改uart时钟。对于mediacreative!平台，应为221184 mhz。修改flash块号。对于mediacreative!平台，flash的块号是1。修改好mac和ip后，就可以通过以下指令来建立armboot：cdusrsrcarm-linuxarmboot-11

14、0make此时，系统会在名目里自动生成"armbootbin"文件。此后便可按照这个命令将armboot烧人到fie8100的flash器件里，并编写特定镜像文件armbootbin至flash地址0x80400000。通过armboot启动fa526 linux在开发阶段的好多部分，开发人员必需要做前期规划来修改或下载代码直到得到想要的结果。在这样的状况下，需要armboot来下载和运行代码的详细步骤如下：(1)在linux主机上设置trip服务器，并设置etcxinetddtftp。(2)在此状态下用法linux making shell(mkbootpsh)编译代码，

15、并生成linux代码至名目tftpboot要运行linux代码，需按以下步骤执行：重启fie8100开发板(mediacreative!)。挑选"90) go armb00t"。确认linux-host和f1e8100的ip地址是正确的，（printenv)。输入指令：tftp ox2000000 mbootplmage，以下载代码。通过指令"go ox2000000"启动linux，直至浮现linux启动信息。linux的用法在完成以上操作后，armboot就可烧入在mediacreative!开发板上的flash里。以后，要通过armboot来运行linux操作系统以对fie8100平台举行开发验证，可执行以下操作：(1)开启me