iMX6ULL Linux 5.15 内核移植：defconfig、DTS 与以太网驱动

Linux 内核移植的核心工作分两层：配置层（defconfig）和硬件描述层（DTS）。配置层决定内核编译哪些功能，DTS 层告诉内核板子上的硬件长什么样。本文记录将 Linux 5.15 移植到 iMX6ULL 自制开发板的完整过程，包括一个经典的以太网驱动踩坑。

环境说明

后续所有自定义文件均以 imx_plorer 或 imx6ull-plorer 命名，便于和官方文件区分。

一、为什么不直接用官方配置？

NXP 提供的 imx_v6_v7_defconfig 是一个通用配置，能跑在所有 i.MX6 系列板子上，为此开启了大量我们不需要的驱动和功能，编译慢、镜像大。

更重要的是，imx6ull-14x14-evk.dts 描述的是 NXP 官方评估板的硬件，和我们自制板子的引脚接法不完全一样。直接用官方文件，轻则部分外设无法工作，重则内核 panic。

正确做法：复制官方文件作为起点，在自己的副本上修改。

二、创建项目专属配置文件

2.1 复制 defconfig

cp arch/arm/configs/imx_v6_v7_defconfig 
   arch/arm/configs/imx_plorer_emmc_defconfig

然后用它生成 .config：

make imx_plorer_emmc_defconfig

后续如果需要调整内核功能，执行 make menuconfig，修改后用 make savedefconfig 保存到 imx_plorer_emmc_defconfig，下次就不用重新配置。

2.2 复制 DTS 文件

cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts 
   arch/arm/boot/dts/imx6ull-plorer-emmc.dts

2.3 注册到内核编译系统

打开 arch/arm/boot/dts/Makefile，找到 dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL) 一节，在末尾追加我们的 DTB：

dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL) += 
    imx6ull-14x14-evk.dtb 
    ... （已有条目）
    imx6ull-plorer-emmc.dtb    # 新增这一行

这一步不能跳过，否则 make dtbs 不会编译我们的 DTS 文件。

三、编译验证

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j4 dtbs

编译完成后，确认 DTB 文件已生成：

ls arch/arm/boot/dts/imx6ull-plorer-emmc.dtb

成功生成自己的 DTB 文件。

四、U-Boot 配置：加载自定义 DTB

内核编译好了，还需要告诉 U-Boot 加载我们的 DTB，而不是官方的那个。在 U-Boot 命令行执行：

# 指定 DTB 文件名
setenv fdt_file "imx6ull-plorer-emmc.dtb"

# 设置启动命令：TFTP 加载内核镜像 + DTB，然后启动
setenv bootcmd "tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-plorer-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000"

# 保存环境变量
saveenv

地址说明：

• 0x80800000：zImage 加载地址（DDR 起始地址偏移处）
• 0x83000000：DTB 加载地址（需与内核配置的 DTB 地址一致）
• bootz 命令格式：bootz <kernel_addr> <initrd_addr> <dtb_addr>，无 initrd 用 - 占位

重启，内核成功启动：

五、踩坑：以太网驱动不工作

内核启动后，dmesg 出现网络相关报错，两个以太网口均无法正常工作。

原因分析：

iMX6ULL 使用的 PHY 芯片（LAN8720）需要一个硬件复位信号才能正常初始化。官方 EVK 板通过特定 GPIO 控制这个复位，而我们的板子用的是 GPIO5_IO07（ETH1）和 GPIO5_IO08（ETH2）。

官方 DTS 里没有声明这个复位 GPIO，所以 PHY 初始化失败。

六、修复以太网驱动：修改 DTS

在 arch/arm/boot/dts/imx6ull-plorer-emmc.dts 中添加以下内容：

/ {
  model = "Freescale i.MX6 ULL 14x14 EVK Board";
  compatible = "fsl,imx6ull-14x14-evk", "fsl,imx6ull";

  /* 禁用与以太网复位 GPIO 冲突的 SPI4 节点 */
  spi4 {
    status = "disabled";
  };
};

/* ETH1：追加 PHY 复位 GPIO */
&fec1 {
  phy-reset-gpios = <&gpio5 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  phy-reset-duration = <200>;
};

/* ETH2：追加 PHY 复位 GPIO */
&fec2 {
  phy-reset-gpios = <&gpio5 8 GPIO_ACTIVE_LOW>;
  phy-reset-duration = <200>;
};

/* IOMUXC：为复位 GPIO 配置引脚复用 */
&iomuxc {
  pinctrl_enet1: enet1grp {
    fsl,pins = <
      MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07   0x10b0  /* ETH1 PHY RST */
    >;
  };

  pinctrl_enet2: enet2grp {
    fsl,pins = <
      MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08   0x10b0  /* ETH2 PHY RST */
    >;
  };
};

关键点说明：

• phy-reset-duration = <200>：复位保持时间 200ms，确保 PHY 可靠复位
• GPIO_ACTIVE_LOW：复位信号低有效，拉低 → 复位，拉高 → 正常工作
• spi4 禁用：该 SPI 节点默认复用了 SNVS_TAMPER7/8 引脚，必须禁用才能让 GPIO5 控制权归以太网驱动

重新编译 DTB，烧录，以太网恢复正常。

七、NFS 启动参数说明

如果使用 NFS 作为根文件系统，bootargs 的写法需要注意 NFS 版本和协议参数：

# 完整的 NFS 启动参数
setenv bootargs "console=ttymxc0,115200 
  root=/dev/nfs 
  nfsroot=192.168.2.160:/home/zrc/nfs/rootfs,proto=tcp,nfsvers=3 
  rw 
  ip=192.168.2.8:192.168.2.160:192.168.2.1:255.255.255.0::eth0:off"

参数解析：

如果不需要 NFS 启动，改用 eMMC 分区：

setenv bootargs "console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rw"

总结

整个移植过程的核心操作只有三步：

1. 复制官方文件 → 创建项目专属的 defconfig 和 DTS，与官方文件隔离
2. 注册 DTB → 在 arch/arm/boot/dts/Makefile 里添加条目，否则不会编译
3. 按实际硬件修改 DTS → 本文的以太网驱动问题，根因就是 DTS 里缺少 PHY 复位 GPIO 的声明

DTS 是内核移植中最容易踩坑的地方——内核代码本身没问题，但描述硬件的”说明书”写错了，外设就跑不起来。遇到驱动不工作，优先对照原理图检查 DTS 里的 GPIO 编号和极性。