手把手教你以Standalone方式编译FRDM-IMX93相关启动镜像

NXP管管

前言
在之前的开箱视频中，我们展示了FRDM-IMX93开发板的各部分硬件及软件支持，其中提到FRDM-IMX93开发板目前支持运行YOCTO和Debian两种Linux操作系统。在本篇文章中，我们将手把手教你以Standalone方式编译 YOCTO Linux 操作系统下的u-boot, ATF, flash.bin 及 kernel 各部分启动镜像。本文综合参考了 “手把手教你以 Standalone 方式编译” 系列文章（详细编译步骤请点击 手把手教你以 Standalone 方式编译总结篇 查看）以及NXP官方文档 “UG10195-i.MX FRDM Software User Guide Rev 2.0”。


软件环境
本文基于BSP版本LF6.6.36_2.1.0 及 Ubuntu20.04或者以上的Host主机环境进行编译，使用了Ubuntu下的GCC工具链。
相关工具链可以使用以下方法安装：
sudo apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu
更多有关FRDM-IMX93的软硬件资料，可以从NXP官网如下链接下载：
http://nxp.com/FRDM-IMX93
U-boot 及 SPL 的完整编译步骤
在之前的文章中，我们说明了U-boot及SPL的作用及编译步骤，手把手教你以 Standalone 方式编译（一）-  SPL, ATF, OPTEE 及 U-boot。与之前的Standalone编译步骤相似，我们首先需要搭建编译环境及目录

1. /* 创建编译环境，后续的所有编译将在本目录下进行 */
   
2. 
   
3. mkdir standalone_build_frdm
   
4. 
   
5. cd ~/standalone_build_frdm
   
6. 
   
7. /* Embedded Linux */
   
8. 
   
9. mkdir embedded_Linux
   
10. 
    
11. cd ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux

复制代码

与之前不同的是，这里我们还需要下载并打板级相关补丁至源码中，从而对FRDM-IMX93进行板级支持

1. /* 下载i.MX FRDM layer */
   
2. 
   
3. wget https://github.com/nxp-imx-support/meta-imx-frdm/archive/refs/tags/imx-frdm-2.0.tar.gz -O imx-frdm-2.0.tar.gz
   
4. 
   
5. tar -zxvf imx-frdm-2.0.tar.gz
   
6. 
   
7. /* 下载u-boot软件 */
   
8. 
   
9. git clone https://github.com/nxp-imx/uboot-imx -b lf_v2024.04
   
10. 
    
11. cd uboot-imx
    
12. 
    
13. git checkout -b b_lf-6.6.36-2.1.0 lf-6.6.36-2.1.0
    
14. 
    
15. /* 打patch */
    
16. 
    
17. git am ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux/meta-imx-frdm-imx-frdm-2.0/meta-imx-bsp/recipes-bsp/u-boot/u-boot-imx/*.patch

复制代码

随后便可以执行我们的编译步骤

1. /* 设置环境变量 */
   
2. 
   
3. export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
   
4. 
   
5. export ARCH=arm64
   
6. 
   
7. /* 编译 */
   
8. 
   
9. make distclean
   
10. 
    
11. make imx93_11x11_frdm_defconfig
    
12. 
    
13. make -j$(nproc)

复制代码

编译好的uboot.bin 可以直接在根目录~/standalone_build_frdm/embedded_Linux/uboot-imx 下找到。另外，编译好的u-boot-spl.bin 可以在 ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux/uboot-imx/spl目录下找到。
ATF 的完整编译步骤
接下来，我们可以编译bootloader的另一组成部分，ATF。关于ATF 的详细说明同样可以在之前的文章中找到，手把手教你以 Standalone 方式编译（一）-  SPL, ATF, OPTEE 及 U-boot。

1. cd ~/standalone_build_frdm
   
2. 
   
3. wget https://github.com/nxp-imx/imx-atf/archive/refs/tags/lf-6.6.36-2.1.0.tar.gz -O atf-lf-6.6.36-2.1.0.tar.gz
   
4. 
   
5. tar -zxvf atf-lf-6.6.36-2.1.0.tar.gz
   
6. 
   
7. rm atf-lf-6.6.36-2.1.0.tar.gz
   
8. 
   
9. cd imx-atf-lf-6.6.36-2.1.0
   
10. 
    
11. export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
    
12. 
    
13. export ARCH=arm64
    
14. 
    
15. make distclean
    
16. 
    
17. make PLAT=imx93 bl31

复制代码

编译生成后的bl31.bin可以在~/standalone_build_frdm/imx-atf-lf-6.6.36-2.1.0/build/imx93/release 目录下找到。
打包 flash.bin
在之前的文章，手把手教你以 Standalone 方式编译（三）- flash.bin中，我们详细说明了flash.bin的作用及打包源码说明。这里我们便针对FRDM-IMX93开发板的步骤进行演示。
首先，我们同样需要下载编译所需的.bin文件

1. cd ~/standalone_build_frdm
   
2. 
   
3. /* 获取ELE firmware，对应版本号参考对应版本的BSP文档“IMX_LINUX_RELEASE_NOTES.pdf” 章节 “Table 3. BSP and multimedia standard packages” */
   
4. 
   
5. wget https://www.nxp.com/lgfiles/NMG/MAD/YOCTO/firmware-ele-imx-0.1.3-4e6938c.bin
   
6. 
   
7. chmod +x firmware-ele-imx-0.1.3-4e6938c.bin
   
8. 
   
9. ./firmware-ele-imx-0.1.3-4e6938c.bin
   
10. 
    
11. rm firmware-ele-imx-0.1.3-4e6938c.bin
    
12. 
    
13. /* 获取DDR等firmware，对应版本号参考对应版本的BSP文档“IMX_LINUX_RELEASE_NOTES.pdf”章节“Table 3. BSP and multimedia standard packages” */
    
14. 
    
15. wget https://www.nxp.com/lgfiles/NMG/MAD/YOCTO/firmware-imx-8.25-27879f8.bin
    
16. 
    
17. chmod +x firmware-imx-8.25-27879f8.bin
    
18. 
    
19. ./firmware-imx-8.25-27879f8.bin
    
20. 
    
21. rm firmware-imx-8.25-27879f8.bin

复制代码

接下来，便可以将之前编译好的文件复制到对应目录

1. /* 获取打包软件imx-mkimage */
   
2. 
   
3. git clone https://github.com/nxp-imx/imx-mkimage
   
4. 
   
5. cd imx-mkimage
   
6. 
   
7. git checkout -b b_lf-6.6.36-2.1.0 lf-6.6.36-2.1.0
   
8. 
   
9. /* 将之前编译及从NXP获取的.bin 及 .img 文件分别放在对应文件夹中 */
   
10. 
    
11. /* DDR firmware*/
    
12. 
    
13. cp ~/standalone_build_frdm/firmware-imx-8.25-27879f8/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_dmem_1d_v202201.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
14. 
    
15. cp ~/standalone_build_frdm/firmware-imx-8.25-27879f8/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_dmem_2d_v202201.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
16. 
    
17. cp ~/standalone_build_frdm/firmware-imx-8.25-27879f8/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_imem_1d_v202201.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
18. 
    
19. cp ~/standalone_build_frdm/firmware-imx-8.25-27879f8/firmware/ddr/synopsys/lpddr4_imem_2d_v202201.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
20. 
    
21. /* i.MX93 A1 ELE firmware*/
    
22. 
    
23. cp ~/standalone_build_frdm/firmware-ele-imx-0.1.3-4e6938c/mx93a1-ahab-container.img ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
24. 
    
25. 
    
26. /* U-boot 和 SPL*/
    
27. 
    
28. cp ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux/uboot-imx/u-boot.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
29. 
    
30. cp ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux/uboot-imx/spl/u-boot-spl.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93
    
31. 
    
32. /* ATF */
    
33. 
    
34. cp ~/standalone_build_frdm/imx-atf-lf-6.6.36-2.1.0/build/imx93/release/bl31.bin ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93

复制代码

在将各部分镜像复制到对应目录后，我们可以使用以下命令编译flash.bin
/* 执行如下命令打包 */
make SOC=iMX93 flash_singleboot
编译后的flash.bin可以在 ~/standalone_build_frdm/imx-mkimage/iMX93 目录下找到。

编译Kernel及DTB
启动所需的另外一个部分便是 Linux Kernel的编译，如需了解更加详细的说明，请参考之前公众号文章，手把手教你以 Standalone 方式编译（二）- Kernel。
首先，我们同样需要创建路径，下拉源码并打板级相关补丁

1. cd ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux
   
2. /* 下载Kernel软件 */
   
3. git clone https://github.com/nxp-imx/linux-imx -b lf-6.6.y
   
4. cd linux-imx
   
5. git checkout -b b_lf-6.6.36-2.1.0 lf-6.6.36-2.1.0
   
6. /* 打patch */
   
7. git am ~/standalone_build_frdm/embedded_Linux/meta-imx-frdm-imx-frdm-2.0/meta-imx-bsp/recipes-kernel/linux/linux-imx/*.patch

复制代码

打完补丁后，我们便可以使用以下命令正式编译

1. /* 设置环境变量 */
   
2. export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
   
3. export ARCH=arm64
   
4. /* 编译 */
   
5. make imx_v8_defconfig
   
6. make -j$(nproc)

复制代码

编译好的 Image 文件会被保存在 ~/standalone_build_frdm/linux-imx/arch/arm64/boot 目录下。在编译生成Image的同时，我们同样会得到针对FRDM-IMX93的dtb，其可以在~/standalone_build_frdm/linux-imx/arch/arm64/boot/dts/freescale 路径中找到。

编后语
本文展示了对FRDM-IMX93板卡bootloader和kernel以Standalone方式进行编译和打包的方法。关于文章有任何疑问或者建议，欢迎留言或私信咨询。

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