3.1 修改顶层Makefile（指定架构和交叉编译器）#

进入内核源码根目录（如/home/xxx/linux/linux-imx-4.1.15-2.1.0），修改顶层Makefile，直接定义ARCH（架构）和CROSS_COMPILE（交叉编译器）变量，避免每次编译都输入繁琐参数。

操作步骤：

1. 打开顶层Makefile：使用vim编辑器，命令 vim Makefile。

2. 查找并修改第252、253行（不同源码版本行数可能略有差异，可通过vim搜索：输入 /ARCH ?= 快速定位）：

修改前：

1
ARCH ?= $(SUBARCH)
2

3
CROSS_COMPILE ?= $(CONFIG_CROSS_COMPILE:"%"=%)

修改后：

1
ARCH = arm
2

3
CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf-

3. 保存退出：按ESC，输入 :wq 保存并关闭Makefile。

3.2 配置Linux内核（加载官方默认配置）#

每个开发板都有对应的内核默认配置文件，NXP官方为I.MX6ULL EVK提供了两个配置文件，均存放在 arch/arm/configs 目录下：

• imx_v7_defconfig：EVK开发板基础配置文件

• imx_v7_mfg_defconfig：推荐使用，默认支持I.MX6UL芯片，且编译产物（zImage）可通过NXP官方MfgTool工具烧写，适配后续调试。

配置命令（源码根目录下执行）：

1
make clean  # 第一次编译前必须清理工程，删除残留的编译文件和配置文件，避免冲突
2

3
make imx_v7_mfg_defconfig  # 加载EVK开发板默认配置

配置成功提示：终端会输出一系列配置日志，最终显示「# configuration written to .config」，说明配置文件已生成（.config文件是内核编译的核心配置文件）。

3.3 编译Linux内核#

配置完成后，执行编译命令，开启多线程编译（提高编译速度，-j后数字根据Ubuntu CPU核心数调整，如4核输入-j4，8核输入-j8，16核输入-j16）：

1
make -j16  # 多线程编译内核，耗时约5-15分钟（取决于电脑配置）

编译注意事项：

• 若编译过程中提示「缺少某个依赖包」（如libssl-dev），执行命令 sudo apt-get install 缺失的包名 安装即可。

• 若出现编译报错，先执行 make clean 清理工程，再重新执行编译命令，若仍报错，排查交叉编译器配置或源码完整性。

编译成功标志：终端最后输出「Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready」，说明内核镜像编译完成。

3.4 查看编译产物#

编译完成后，会生成两个核心文件，后续用于开发板启动：

1. 内核镜像文件：arch/arm/boot/zImage（Linux内核核心镜像，是启动的核心文件）

2. 设备树文件：arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dtb（EVK开发板对应的设备树，描述硬件资源分布，如GPIO、UART等）

3.5 内核启动测试（验证兼容性）#

将编译生成的zImage和imx6ull-14x14-evk.dtb下载到开发板，测试EVK官方内核是否能在I.MX6U-ALPHA上启动。

操作步骤：

1. 复制编译产物到TFTP根目录（示例命令，路径替换为自身TFTP目录）：

1
cp arch/arm/boot/zImage /home/xxx/linux/tftpboot/ -f  # -f强制覆盖原有文件（若有）
2

3
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dtb /home/xxx/linux/tftpboot/ -f

2. 启动开发板，进入UBOOT命令行：开发板上电后，快速按键盘任意键（如空格键），阻止UBOOT自动启动，进入UBOOT命令行模式（终端显示「=>」提示符）。

3. 配置UBOOT环境变量（指定根文件系统路径，确保内核启动后能挂载根文件系统）：

1
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'  # 关键配置
2

3
saveenv  # 保存环境变量，避免下次上电丢失

环境变量说明：

• console=ttymxc0,115200：指定串口控制台为ttymxc0（I.MX6ULL的UART1），波特率115200（与SecureCRT/putty配置一致）。

• root=/dev/mmcblk1p2：指定根文件系统存放在EMMC的第2个分区（正点原子EMMC版开发板出厂时，已在该分区烧写根文件系统）。

• rootwait rw：等待EMMC设备就绪，并以可读可写模式挂载根文件系统。

4. 通过TFTP下载内核和设备树，并启动：

1
tftp 80800000 zImage  # 将zImage下载到开发板内存地址0x80800000（I.MX6ULL常用内核加载地址）
2

3
tftp 83000000 imx6ull-14x14-evk.dtb  # 将设备树下载到内存地址0x83000000（设备树常用加载地址）
4

5
bootz 80800000 - 83000000  # 启动内核，格式：bootz 内核地址 - 设备树地址

测试结果：

• 若终端输出内核启动日志，最终显示「login:」（根文件系统登录提示符），说明EVK官方内核可在I.MX6U-ALPHA上正常启动，兼容性无问题。

• 若启动失败，先排查TFTP连接（确保开发板能ping通Ubuntu）、UBOOT环境变量配置、内存地址是否正确。

4.1 错误现象#

若未配置UBOOT的bootargs环境变量（或未指定root参数），执行bootz命令启动后，内核会崩溃，终端输出：

1
Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)

4.2 错误原因#

Linux内核启动后，必须挂载根文件系统（用于存放系统命令、应用程序、配置文件等），否则无法正常运行。上述错误表示：VFS（虚拟文件系统）无法挂载根文件系统，因为bootargs未指定根文件系统的存放路径（unknown-block(0,0)表示未找到根设备）。

4.3 解决方案#

重新配置UBOOT的bootargs环境变量，指定正确的根文件系统路径（参考3.5.3步骤），保存后重新启动即可。

补充说明：若开发板未烧写根文件系统，需先制作并烧写根文件系统（如BusyBox制作最小根文件系统），再配置bootargs指定路径。

5.1 添加开发板默认配置文件#

以官方imx_v7_mfg_defconfig为模板，复制一份作为I.MX6U-ALPHA（EMMC版）的默认配置文件，并修改适配。

操作命令（源码根目录下执行）：

1
cd arch/arm/configs  # 进入配置文件目录
2

3
cp imx_v7_mfg_defconfig imx_alientek_emmc_defconfig  # 复制并命名为自定义配置文件（alientek对应正点原子）

修改自定义配置文件：

1. 打开文件：vim imx_alientek_emmc_defconfig。

2. 查找并屏蔽「CONFIG_ARCH_MULTI_V6=y」这一行：

修改前：CONFIG_ARCH_MULTI_V6=y

修改后：# CONFIG_ARCH_MULTI_V6=y（添加#号屏蔽）

3. 保存退出：:wq。

修改原因：I.MX6ULL芯片属于ARMv7架构，屏蔽ARMv6相关配置，可避免后续驱动开发时，驱动模块无法加载（架构不兼容）的问题。

后续配置I.MX6U-ALPHA内核时，直接使用命令：make imx_alientek_emmc_defconfig。

5.2 添加开发板对应的设备树文件#

设备树（.dts文件）用于描述开发板的硬件资源，内核通过设备树识别硬件（如GPIO、SPI、I2C等）。同样以官方EVK开发板的设备树为模板，复制并修改为I.MX6U-ALPHA的设备树。

操作步骤：

1. 进入设备树源码目录，复制官方设备树文件：

1
cd arch/arm/boot/dts  # 设备树源码存放目录
2

3
cp imx6ull-14x14-evk.dts imx6ull-alientek-emmc.dts  # 复制并命名为自定义设备树（对应EMMC版）

2. 修改Makefile，确保编译内核时能生成自定义设备树的.dtb文件：

打开设备树目录的Makefile：vim Makefile。

查找「dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL) +=」配置项（该配置项用于指定I.MX6ULL芯片对应的设备树文件），在其中添加自定义设备树文件名「imx6ull-alientek-emmc.dtb」。

修改后示例（关键添加第422行）：

1
dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL) += \
2

3
imx6ull-14x14-ddr3-arm2.dtb \
4

5
imx6ull-14x14-ddr3-arm2-adc.dtb \
6

7
...（省略中间官方设备树）...\
8

9
imx6ull-14x14-evk-usb-certi.dtb \
10

11
imx6ull-alientek-emmc.dtb \  # 新增：I.MX6U-ALPHA EMMC版设备树
12

13
imx6ull-9x9-evk.dtb \

3. 保存退出：:wq。

补充：后续若需修改I.MX6U-ALPHA的硬件适配（如修改GPIO引脚、添加外设驱动），可直接编辑「imx6ull-alientek-emmc.dts」文件，无需修改官方设备树。

5.3 编写编译脚本（简化编译操作）#

为了避免每次编译都输入多条命令，可编写一个shell脚本，整合清理、配置、编译全流程。

操作步骤：

1. 回到内核源码根目录，创建编译脚本文件：

1
cd /home/xxx/linux/linux-imx-4.1.15-2.1.0  # 回到源码根目录
2

3
vim imx6ull_alientek_emmc.sh  # 创建脚本文件

2. 写入脚本内容（完整代码）：

1
#!/bin/sh
2

3
# 脚本功能：编译I.MX6U-ALPHA EMMC版Linux内核
4

5
# 第一步：清理工程（彻底删除之前的编译产物和配置文件）
6

7
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
8

9
# 第二步：加载自定义开发板默认配置
10

11
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- imx_alientek_emmc_defconfig
12

13
# 第三步：打开内核图形配置界面（可选，无需修改时可删除此行）
14

15
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig
16

17
# 第四步：多线程编译内核（-j16根据CPU核心数调整）
18

19
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j16

3. 保存退出：:wq。

4. 给予脚本可执行权限：

1
chmod 777 imx6ull_alientek_emmc.sh

脚本使用说明：后续编译内核时，仅需在源码根目录执行 ./imx6ull_alientek_emmc.sh，即可自动完成清理、配置、编译全流程，大幅简化操作。

6.1 编译内核#

源码根目录下执行编译脚本：

1
./imx6ull_alientek_emmc.sh

编译成功标志：终端输出「Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready」，且在 arch/arm/boot/dts 目录下生成「imx6ull-alientek-emmc.dtb」文件。

6.2 启动测试#

操作步骤与3.5节一致，仅需替换设备树文件为自定义版本：

1. 复制编译产物到TFTP根目录：

1
cp arch/arm/boot/zImage /home/xxx/linux/tftpboot/ -f
2

3
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb /home/xxx/linux/tftpboot/ -f

2. 开发板上电，进入UBOOT命令行（若之前已配置bootargs，无需重新配置）。

3. TFTP下载并启动：

1
tftp 80800000 zImage
2

3
tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb
4

5
bootz 80800000 - 83000000

6.3 移植成功标志#

1. 内核启动日志正常，无报错；

2. 终端最终显示「login:」（根文件系统登录提示符），输入用户名（如root）和密码（正点原子出厂根文件系统密码通常为root），可进入Linux命令行模式；

3. 输入Linux基础命令（如ls、pwd、whoami），能正常执行，说明内核和根文件系统均正常工作。

注意事项#

1. 交叉编译器版本需与内核源码适配（如内核4.1.15推荐使用gcc 7.5.0版本），版本不匹配会导致编译报错；

2. 设备树文件名必须在Makefile中添加，否则编译时无法生成对应的.dtb文件；

3. UBOOT环境变量bootargs中的根文件系统路径，需与开发板实际烧写路径一致；

4. 每次修改内核配置或设备树后，建议先执行make clean清理工程，再重新编译，避免残留文件影响结果；

5. 若后续需添加外设驱动（如LED、按键），可修改自定义设备树文件，无需修改内核核心源码。

1.1 准备工作#

1. SD 卡分区：确保 SD 卡已分好区（新手推荐用 Ubuntu 自带的 gparted 工具）：
   • 第 1 分区：FAT32 格式（大小建议 256MB+），用于存放 zImage 和 .dtb；
   • 第 2 分区：ext4 格式（剩余空间），用于存放根文件系统（可选，若仅测试内核启动可先不弄）。
2. 插入 SD 卡到 Ubuntu：用读卡器把 SD 卡插到 Ubuntu 主机的 USB 口，Ubuntu 会自动挂载 SD 卡分区。

1.2 查看 SD 卡挂载路径#

执行以下命令找到 SD 卡的挂载点（关键，避免写错路径）：

1
# 查看 SD 卡设备名（比如 /dev/sdb）
2
lsblk
3
# 示例输出（关注 NAME 列，SD 卡通常是 sdb，分区是 sdb1、sdb2）：
4
# NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
5
# sda      8:0    0 465.8G  0 disk
6
# └─sda1   8:1    0 465.8G  0 part /
7
# sdb      8:16   1  14.9G  0 disk
8
# ├─sdb1   8:17   1   256M  0 part /media/xxx/boot  # FAT32 分区（挂载点记下来）
9
# └─sdb2   8:18   1  14.6G  0 part /media/xxx/rootfs  # ext4 分区

记住 FAT32 分区的挂载点（比如 /media/xxx/boot），后续要把文件拷贝到这里。

1.3 拷贝内核/设备树到 SD 卡#

进入 Linux 内核源码根目录，执行以下命令把编译好的 zImage 和 .dtb 拷贝到 SD 卡的 FAT32 分区：

1
# 拷贝 zImage（替换挂载点为你自己的）
2
cp arch/arm/boot/zImage /media/xxx/boot/ -f
3

4
# 拷贝自定义设备树（替换为你的 .dtb 文件名）
5
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb /media/xxx/boot/ -f

1.4 安全卸载 SD 卡#

拷贝完成后，必须卸载 SD 卡再拔读卡器，避免文件损坏：

1
# 卸载 FAT32 分区（替换挂载点）
2
umount /media/xxx/boot
3

4
# 若有 ext4 分区也卸载（可选）
5
umount /media/xxx/rootfs

然后拔下读卡器，SD 卡就烧录好了。

2.1 确认 SD 卡可被 U-Boot 识别#

1
# 列出所有 mmc 设备（IMX6ULL 中 SD 卡通常是 mmc 0，EMMC 是 mmc 1）
2
mmc list
3
# 示例输出：
4
# mmc0: SD/MMC card at 0  <-- 这是 SD 卡
5
# mmc1: eMMC card at 1    <-- 这是 EMMC
6

7
# 切换到 SD 卡
8
mmc dev 0

2.2 配置 U-Boot 环境变量（核心步骤）#

1
# 1. 设置 bootargs（指定根文件系统路径，若 SD 卡有根文件系统则填 mmc 0:2，否则用 EMMC 的 mmc 1:2）
2
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootwait rw'
3
# 解释：
4
# console=ttymxc0,115200：串口控制台（和之前一致）
5
# root=/dev/mmcblk0p2：根文件系统在 SD 卡（mmcblk0）的第 2 分区（p2）
6
# 若根文件系统在 EMMC，改为 root=/dev/mmcblk1p2
7

8
# 2. 设置 bootcmd（自动启动命令：从 SD 卡读内核/设备树到内存，然后启动）
9
setenv bootcmd 'mmc dev 0; fatload mmc 0:1 80800000 zImage; fatload mmc 0:1 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000'
10
# 命令拆解：
11
# mmc dev 0：切换到 SD 卡
12
# fatload mmc 0:1 80800000 zImage：从 SD 卡第 1 分区（0:1）读 zImage 到内存 0x80800000
13
# fatload mmc 0:1 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb：读设备树到内存 0x83000000
14
# bootz 80800000 - 83000000：启动内核
15

16
# 3. 保存环境变量（关键！否则重启后配置丢失）
17
saveenv
18

19
# 4. 测试启动（可选，验证配置是否正确）
20
run bootcmd

2.3 验证自动启动#

重启开发板（执行 reset 命令或断电重启），U-Boot 会自动执行 bootcmd 中的命令：

1. 自动切换到 SD 卡；
2. 自动读取 zImage 和 .dtb 到内存；
3. 自动启动内核，最终进入 Linux 命令行（若根文件系统正常）。

总结#

1. 上位机烧录：Ubuntu 中把 zImage/.dtb 直接拷贝到 SD 卡的 FAT32 分区（无需 TFTP 中转）；
2. U-Boot 配置：设置 bootcmd 自动从 SD 卡读文件到内存，设置 bootargs 指定根文件系统路径；
3. 核心命令：
   • 上位机拷贝：cp zImage/.dtb 到 SD 卡 FAT32 挂载点；
   • U-Boot 自动启动：setenv bootcmd 'mmc dev 0; fatload ...; bootz ...' && saveenv。