本篇文章主要讲解嵌入式板卡中Linux系统是如何正确测试、使用的，其中内容包含有U-Boot编译、U-Boot命令和环境变量说明、Linux内核编译、xtra驱动编译、系统信息查询、程序开机自启动说明、NFS使用说明、TFTP使用说明、TFTP NFS的系统启动测试说明、inux设备驱动说明等，其中案例源码部分公开。
此外，本篇文章测试板卡采用创龙科技TL335x-EVM-S开发板，它是一款基于TI Sitara系列AM3352/AM3354/AM3359 ARM Cortex-A8高性能低功耗处理器设计的开发板，其接口资源丰富，引出双路千兆网口、LCD、HDMI、GPMC、CAN等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研，应用在通讯管理、数据采集、人机交互、运动控制、智能电力等典型领域。
前 言
本说明文档适用开发环境如下：
Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境：Ubuntu 14.04.3 64bit
虚拟机：VMware15.1.0
U-Boot：U-Boot-2017.01
Kernel：Linux-4.9.65、Linux-RT-4.9.65
Linux Processor SDK：ti-processor-sdk-linux-rt-am335x-evm-04.03.00.05
Linux系统软件相关文件在产品资料“4-软件资料Linux”目录下，包括了U-Boot、Kernel、Filesystem和Makesdboot四个文件夹（具体如下表）。系统支持Linux内核和Linux-RT实时内核，默认提供的是Linux内核。如对系统实时性要求较高，可切换为Linux-RT内核。
extra驱动编译
本地首次需重新编译extra驱动使其与新的内核镜像版本一致。如本地再次配置与编译生成内核镜像时，则无须同时编译extra驱动，即extra驱动仅需重新编译一次。
extra驱动源码包含在Linux Processer SDK中，如下为部分使用到的extra驱动的说明。
表 6
extra驱动 | 说明 |
|---|---|
cryptodev | crypto加密算法调用 |
ti-sgx-ddk-km | GPU初始化 |
uio-module-drv | mmap、中断等上层应用接口调用 |
编译extra驱动
进入Linux Processer SDK包安装目录，执行如下命令打开Rules.make文件，按照如下说明修改DESTDIR和LINUXKERNEL_INSTALL_DIR参数值。
Host# cd /home/tronlong/ti-processor-sdk-linux-rt-am335x-evm-04.03.00.05/
Host# ls board-support/extra-drivers/
Host# sudo vi Rules.make
图 30
DESTDIR=/media/tronlong/rootfs //指定extra驱动安装路径为文件系统所在目录
LINUXKERNEL_INSTALL_DIR=/home/tronlong/AM335x/Kernel/Linux-4.9.65 //指定编译extra驱动所依赖的内核源码安装目录
图 31
在编译extra驱动时，默认情况下会再次编译extra驱动所依赖的Linux内核，为了缩短编译时间，请按照如下方法修改Makefile文件，从而使得在编译extra驱动时不用再次编译Linux内核。
执行如下命令打开Makefile文件，分别将cryptodev、ti-sgx-ddk-km、uio-module-drv驱动所在位置的linux字符串删除，修改完成后保存。
Host# sudo vi Makefile
图 32
图 33
图 34
图 35
在Linux Processor SDK安装目录下，依次执行如下命令编译extra驱动。
Host# sudo make cryptodev
图 36
Host# sudo make uio-module-drv
图 37
Host# sudo make ti-sgx-ddk-km
图 38
安装extra驱动
将Linux系统启动卡通过读卡器插入PC机，并将其成功挂载到Ubuntu系统，本次操作演示的Linux系统启动卡挂载路径为“/media/tronlong/rootfs/”。在Linux Processor SDK安装目录下，依次执行如下命令，将extra驱动安装到Linux系统启动卡文件系统rootfs分区“/lib/modules/<kernel_release>/extra/”目录下。如本地没有使用版本管理工具，<kernel_release>一般为4.9.65-rt23。
Host# sudo make cryptodev_install
Host# sudo make uio-module-drv_install
Host# sudo make ti-sgx-ddk-km_install
图 39
图 40
图 41
执行如下命令，查看是否成功安装到Linux系统启动卡rootfs分区“/lib/modules/<kernel_release>/extra/”目录。
Host# ls /media/tronlong/rootfs/lib/modules/4.9.65-rt23/extra/
图 42
系统信息查询
评估板系统启动后，会自动登录root用户，可参照如下方法查询系统相关信息。
执行如下命令查看操作系统登录欢迎信息。
Target# cat /etc/issue
图 43
操作系统登录欢迎信息记录在"/etc/issue"文件，直接修改此文件内容改变系统登录信息。当一个网络用户或通过串口登录系统上时，"/etc/issue"文件内容显示在login提示符之前，而"/etc/motd"文件内容显示在用户成功登录系统之后。
执行如下命令查看计算机名字。
Target# hostname
图 44
主机名字记录在"/etc/hostname"里面，可修改此文件内容改变主机名字。
执行如下命令可查看当前Linux内核版本，详细信息解析如下表。
Target# cat /proc/version
图 45 Linux内核
图 46 Linux-RT内核
表 7
内容 | 说明 |
|---|---|
4.9.65-rt23 | 内核版本 |
gfc51450 | 版本管理系列号 |
Linaro GCC 6.2-2016.11 | 交叉编译工具版本 |
#1 | 清理内核后编译次数 |
SMP PREEMPT/SMP PREEMPT RT | SMP PREEMPT：Linux内核SMP PREEMPT RT：Linux-RT内核 |
xxxxx CST 2021 | 内核镜像编译时间 |
执行“lsb_release -r”命令可查看当前文件系统版本信息。
Target# lsb_release -r
图 47
执行如下命令查看CPU使用率。
Target# top
图 48
执行如下命令查看内存使用情况。
Target# cat /proc/meminfo
图 49
执行如下命令查看系统环境变量信息。
Target# env
图 50
执行如下命令可查看文件系统支持库的存放目录。
Target# ls /usr/lib/
图 51
分别执行如下命令，查看内核镜像、设备树文件、内核模块和extra驱动存放目录。
Target# ls /boot/
Target# ls /lib/modules/4.9.65-rt23-gfc51450/kernel/
Target# ls /lib/modules/4.9.65-rt23-gfc51450/extra/
图 52
- 执行lsmod命令可查看当前系统状态下，已加载的内核模块和extra驱动。
Target# lsmod
图 53
程序开机自启动说明
在Linux系统下，实现程序开机自启动有init进程方式和systemd服务方式。其中systemd方式更加灵活、高效，它为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。本章节主要演示通过systemd服务方式，实现一个脚本程序开机自启动的设置方法。
评估板上电进入文件系统，执行如下命令新建一个helloworld.sh脚本，并赋予脚本可执行权限。
Target# vi helloworld.sh
Target# chmod 777 helloworld.sh
图 54
在脚本中添加如下内容，脚本内容可根据实际需要进行替换修改。
#!/bin/bash
echo ""
echo "Hello World!"
echo ""
echo "www.tronlong.com"
进入文件系统“/lib/systemd/system/”目录，新建一个自启动的systemd服务配置文件helloworld.service。
Target# cd /lib/systemd/system/
Target# vi helloworld.service
图 55
在helloworld.service文件中添加如下内容，实际应用中请根据实际需要进行修改。其中Description为systemd服务的简短描述，ExecStartPre为systemd服务的打印信息，ExecStart为启动当前服务的命令。
[Unit]
Description=helloworld
After=basic.service X.service thermal-zone-init.service
[Service]
Environment=DISPLAY=0:0
ExecStartPre=/bin/echo "****Start to run helloworld.service****"
ExecStart=/home/root/helloworld.sh
StandardOutput=tty
KillMode=process
KillSignal=SIGKILL
SendSIGKILL=yes
[Install]
WantedBy=multi-user.target
请输入如下命令使能该systemd服务。“-f”选项指force，可按需选择，然后执行系统重启命令。
Target# systemctl -f enable /lib/systemd/system/helloworld.service
Target# reboot
图 56
重新启动Linux系统后，systemd服务开启后就会自动执行helloworld.sh脚本的内容，系统打印信息如下图所示。
图 57
如需取消上电自启动systemd服务，请执行如下命令。
Target# systemctl disable helloworld.service
图 58
TFTP使用说明
TFTP(Trivial File Transfer Protocol)是用来下载远程文件的简单网络协议，它是基于UDP协议的应用。嵌入式Linux的TFTP包括服务器和客户端，常用来完成评估板（客户端）和PC机（服务器）之间的的文件传输功能，可避免频繁的U盘拷贝的过程。
评估板支持TFTP服务器和客户端程序（如下图所示）。本章节主要演示评估板作为客户端使用，同时在PC机Linux系统中搭建TFTP服务器，最终实现PC机与评估板之间的TFTP文件传输方法。
图 59
由于内容篇幅过长，本篇文章分为上中下三章分享，欢迎查阅。
