我也来做嵌入式 linux(连载一)

我也来做嵌入式 linux(连载一)

前言
前些阵子做了一个在U盘上跑的，但是没有做笔记，稀里糊涂地做完了，这阵子得了一本《构建嵌入式Linux系统》，打算重新照着再做一遍，把笔记贴上来，也不敢保证一定做得出来，做到哪一步算哪一步吧！

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制作嵌入式linux
kendo (C) copyleft
2005-10-09


目的：构建一个X86平台的小型Linux系统，存储设备选择硬盘或CF卡；

第一章 准备工作
1、主机平台
Redhat 9.0 +原生GNU工具链

2、开发目录
control-project
      control-module
      daq-module
          bootloader
          build-tools
          debug
          doc
          images
          kernel
          rootfs
          sysapps
          tmp
          tools
      sysmgnt-module
      user-interface

目录说明
目录         内容
bootloader         目标板的引导加载程序，如lilo等
build-tools         建立交叉编译平台的工具源码
debug         调试工具及所有相关包
doc         项目中用到的所有文档
images         编译好的内核映像，以及根文件系统
kernel         各个版本的Linux内核源码
rootfs         制作好的根文件系统
sysapps         目标板将要用到的系统应用系统，比如thttpd,udhcpd等
tmp         存放临时文件
tools         编译好的跨平台开发工具链以及C链接库

按照上面所示目录树，在本机创建相应目录
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第二章 建立交叉编译平台
准备工作
所需软件
Linux-2.4.18
binutils-2.10.1
gcc-2.95.3
uClibc-0.9.16
将这些软件存放入对应的工作目录中；

1、         设置工作空间
根据工作空间的实际情况，建立脚本develdaq
export PROJECT=daq-module
export PRJROOT=/home/kendo/control-project/${PROJECT}
export TARGET=i386-linux
export PREFIX=${PRJROOT}/tools
export TARGET_PREFIX=${PREFIX}/${TARGET}
export PATH=${PREFIX}/bin:${PATH}
export PATH=${PREFIX}/BIN:${PREFIX}/uclibc/bin:${PATH}

cd $PRJROOT

2、         准备安装build-tools
建立目录
. develdaq
cd ${PRJROOT}/build-tools
mkdir build-binutils build-boot-gcc build-gcc build-uclibc
这四个目录分别对应二进制工具程序、引导编译器、完整编译器、C链接库

内核头文件的设置
将准备好的内核源码放入${PRJROOT}/kernel，解压
tar xvzf linux-2.4.18.tar.gz

将解压后生成的目录改名为linux-2.4.18，这样方便多个版本共存，编译之
cd linux-2.4.18
make ARCH=i386 CROSS_COMPILE=i386-linux- menuconfig
其中ARCH CROSS_COMPILE对应的目标板的平台。
选针对实际情况随便选选

建立交叉工具链所需要的include目录，并将内核头文件复制过去：
mkdir –p ${TARGET_PREFIX}/include
[root@skynet linux-2.4.18]# cp -r include/linux/ ${TARGET_PREFIX}/include
[root@skynet linux-2.4.18]# cp -r include/asm-i386/ ${TARGET_PREFIX}/include/asm
[root@skynet linux-2.4.18]# cp -r include/asm-generic/ ${TARGET_PREFIX}/include

3、         安装binutils
取出源码：
[root@skynet linux-2.4.18]# cd ${PRJROOT}/build-tools
tar zxvf binutils-2.10.1.tar.gz

进入为binutils建立的目录，配置：
# cd build-binutils/
# ../binutils-2.10.1/configure --target=$TARGET --prefix=${PREFIX}
target为目标板类型，prfix为安装目录
#make
一切顺利……继续安装
#make install
这样，binutils被安装至指定的PREFIX中，看一看先：
[root@skynet binutils-2.10.1]# ls -l ${PREFIX}/bin
total 18320
-rwxr-xr-x     1 root      root       1375636 Oct   9 12:31 i386-linux-addr2line
-rwxr-xr-x     2 root      root       1387052 Oct   9 12:31 i386-linux-ar
-rwxr-xr-x     2 root      root       2459611 Oct   9 12:32 i386-linux-as
-rwxr-xr-x     1 root      root        122899 Oct   9 12:31 i386-linux-c++filt
-rwxr-xr-x     1 root      root        175697 Oct   9 12:32 i386-linux-gasp
-rwxr-xr-x     2 root      root       1952165 Oct   9 12:32 i386-linux-ld
-rwxr-xr-x     2 root      root       1393750 Oct   9 12:31 i386-linux-nm
-rwxr-xr-x     1 root      root       1829174 Oct   9 12:31 i386-linux-objcopy
-rwxr-xr-x     1 root      root       1948079 Oct   9 12:31 i386-linux-objdump
-rwxr-xr-x     2 root      root       1387047 Oct   9 12:31 i386-linux-ranlib
-rwxr-xr-x     1 root      root        240373 Oct   9 12:31 i386-linux-readelf
-rwxr-xr-x     1 root      root       1299977 Oct   9 12:31 i386-linux-size
-rwxr-xr-x     1 root      root       1276928 Oct   9 12:31 i386-linux-strings
-rwxr-xr-x     2 root      root       1829169 Oct   9 12:31 i386-linux-strip

每个工具加了刚才指定的前缀i386-linux-

4、安装GCC
gcc 要麻烦点，需要先建立一个引导编译器，只支持C语言，等链接库建立好后，才能安装完速的支持C++的……
取出源码：
#cd ..
#tar zxvf gcc-2.95.3.tar.gz

配置：
[root@skynet build-tools]# cd build-boot-gcc/
[root@skynet build-boot-gcc]# ../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=${PREFIX} --without-headers --with-newlib --enable-languages=C
注：--without-header，因为是交叉编译，并不需要目标板的系统头文件；
--with-newlib，告诉配置工具，不需要使用glibc
--enable-languages=C，告诉编译器，支持哪种语言

编译：
make all-gcc
还是很顺利，没有报错，安装：
make install-gcc

5、         安装C链接库uClibc
解压：
#cd ..
#tar jvxf uClibc-0.9.16.tar.bz2

配置：
进入 源码目录
# cd uClibc-0.9.16
# make CROSS=i386-linux- menuconfig

根据实际需要，选择相应的项，也可以采用默认值，对于交叉编译来说，我改变了以下三项设置：
Linux kernel header location                                         ${PRJROOT}/kernel/linux-2.4.18
Shared library loader path                                         /lib
uClibc development environment directory                  ${PRJROOT}/tools/uclibc

编译：
#make CROSS=i386-linux-

安装：
#make CROSS=i386-linux- PREFIX=”” install

# ls /home/kendo/control-project/daq-module/tools/uclibc/
bin   include   lib   usr
其中，bin目录下边，就是uclibc对应的二进制工具了

6 、安装完整的编译器
第一遍安装gcc时，因为那个时候链接库还没有安装，所以使用了—without选项，现在uClibc安装完成了，利用它的include 和lib，安装完整的编译器，使之支持C++：
[root@skynet daq-module]# cd build-tools/
[root@skynet build-tools]# cd build-gcc/
[root@skynet build-gcc]# ../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=${PREFIX} --with-headers=${PRJROOT}/tools/uclibc/include --with-libs=${PRJROOT}/tools/uclibc/lib --enable-languages=C,C++

顺利编译完成，安装：
make install

收工

7、         检测工具链
花了四五十分钟时间，总算把整个交叉编译工具链搭建好了，检测一下先，
#cd ${PRJROOT}/tools
# ls -l
total 32
bin                                 交叉开发工具
i386-linux                 目标板专用文件
include                         供交叉开发工具使用的头文件
info                                 gcc 的info文件
lib                                 供交叉开发工具使用的库文件
man                                 交叉开发工具在线说明文件
share                         交叉开发工具与链接库共享的文件
uclibc                         uclibc的二进制工具程序、库文件、头文件等

因为没有使用glibc，而使用了uclibc代替之，所以inclue、lib这些目录基本上没有多少内容，实际使用的include、lib文件都在uclibc对应的子目录下边；

8、         使用工具链
工具链做好了，能不能交叉编译，大家可以写个小程序测试一下，编译程序不再是gcc，而是${PRJROOT}/toos/uclibc/bin/ i386-uclibc-gcc，如果觉得每次输入这么长个路径麻烦，可以把它写到PATH中，如我在起先建立的脚本develdap中增加如下语句：
export PATH=${PREFIX}/bin:${PREFIX}/uclibc/bin:${PATH}