linux 2.6内核+根文件系统的移植实验

linux 2.6内核的移植实验概述：对于嵌入式linux系统来说，有各种体系结构的处理器和硬件平台，用户根据自己的需要定制的硬件平台，只要是硬件平台有一点点变化，就需要做一些移植工作，linux内核移植是嵌入式linux系统中最常见的一项工作。由于linux内核具备可移植性的特点，并且已经支持了很多种目标板，这样，用户很容易从中找到跟自己硬件平台类似的目标板，参考内核已经支持的目标板来进行移植工作。 linux-2.6内核已经支持S3C2410处理器的多种硬件板，我们可以参考SMDK2410参考板来移植开发板的内核。

实验步骤: （1）准备工作（2）修改顶层Makefile （3）添加分区（4）添加devfs （5）配置编译内核

一、准备工作建立工作目录，下载源码，安装交叉工具链，步骤如下。 mkdir /root/build_kernel cd /root/build_kernel wget -c tar jxvf linux2.6.14.1.tar.bz2 export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/binPATH

二、修改顶层Makefile 修改内核目录树根下的的Makefile，指明体系结构是arm，交叉编译工具是arm-linux-。 vi Makefile 找到ARCH和CROSS_COMPILE，修改 ARCH ?= arm CROSS_COMPILE ?= arm-linux- 保存退出。

三、设置flash分区此处一共要修改3个文件，分别是:

arch/arm/mach-s3c2410/devs.c      ;指明分区信息

arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c  ;指定启动时初始化 drivers/mtd/nand/s3c2410.c  ;禁止Flash ECC校验

3.1指明分区信息在arch/arm/mach-s3c2410/devs.c文件中: vi arch/arm/mach-s3c2410/devs.c 在arch/arm/mach-s3c2410/devs.c文件添加的内容包括：

（1）添加包含头文件。（2）建立nand flash分区表。（3）假如分区信息（4）建立Nand Flash芯片支持（5）加入Nand Flash芯片支持到Nand Flash驱动

（1）添加包含头文件。 #include #include #include ...

（2）建立Nand Flash分区表 /* 一个Nand Flash总共64MB, 按如下大小进行分区 */ /* NAND Controller */ static struct mtd_partition partition_info[] ={        

{ /* 256kB */                 name: "boot",                 size: 0x00040000,                 offset: 0x0,         },

{ /*1.75MB */                 name: "kernel",                 size: 0x001C0000,                 offset: 0x00040000,         },

{ /* 30MB */                 name: "root",                 size: 0x01e00000,                 offset: 0x00200000,                },

{ /* 32MB */                 name: "user",                 size: 0x02000000,                 offset: 0x02000000,         } };

name: 代表分区名字 size: 代表flash分区大小(单位：字节) offset: 代表flash分区的起始地址(相对于0x0的偏移) 目标板计划分4个区，分别存放boot, kernel, rootfs以及以便以后扩展使用的用户文件系统空间。

（3）加入Nand Flash分区

struct s3c2410_nand_set nandset ={

nr_partitions: 4,        /* 指明partition_info中定义的分区数目 */ partitions: partition_info, /* 分区信息表*/

};

（4） 建立Nand Flash芯片支持 struct s3c2410_platform_nand superlpplatform={        

tacls:0,        

twrph0:30,        

twrph1:0,        

sets: &nandset,        

nr_sets: 1,

};

sets: 支持的分区集 nr_set:分区集的个数

（6）加入Nand Flash芯片支持到Nand Flash驱动另外，还要修改此文件中的s3c_device_nand结构体变量,添加对dev成员的赋值

struct platform_device s3c_device_nand = {                

.name = "s3c2410-nand",  /* Device name */                

.id = 1,  /* Device ID */                

.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_nand_resource),                

.resource = s3c_nand_resource, /* Nand Flash Controller Registers */                 /* Add the Nand Flash device */                

.dev = { .platform_data = &superlpplatform  }

};

name: 设备名称

id: 有效设备编号,如果只有唯一的一个设备为1,有多个设备从0开始计数. num_resource: 有几个寄存器区

resource: 寄存器区数组首地址

dev: 支持的Nand Flash设备

3.2 指定启动时初始化 kernel启动时依据我们对分区的设置进行初始配置. arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c文件 vi arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c 修改smdk2410_devices[].指明初始化时包括我们在前面所设置的flash分区信息 static struct platform_device *smdk2410_devices[] __initdata = {         s3c_device_usb,         s3c_device_lcd,         s3c_device_wdt,         s3c_device_i2c,         s3c_device_iis,         * 添加如下语句即可 */         s3c_device_nand, };

 保存,退出。

3.3 禁止Flash ECC校验我们的内核都是通过UBOOT写到Nand Flash的, UBOOT通过的软件ECC算法产生ECC校验码, 这与内核校验的ECC码不一样, 内核中的ECC码是由S3C2410中Nand Flash控制器产生的. 所以, 我们在这里选择禁止内核ECC校验. 修改drivers/mtd/nand/s3c2410.c 文件: vi drivers/mtd/nand/s3c2410.c 找到s3c2410_nand_init_chip()函数，在该函数体最后加上一条语句: chip->eccmode = NAND_ECC_NONE; 保存,退出。 OK.我们的关于flash分区的设置全部完工. 四、支持启动时挂载devfs 为了我们的内核支持devfs以及在启动时并在/sbin/init运行之前能自动挂载/dev为devfs文件系统，修改fs/Kconfig文件 vi fs/Kconfig 找到menu "seudo filesystems" 添加如下语句： config DEVFS_FS         bool "/dev file system support (OBSOLETE)"         default y config DEVFS_MOUNT         bool "Automatically mount at boot"         default y         depends on DEVFS_FS

五、配置编译内核 cp arch/arm/configs/smdk2410_defconfig .config make menuconfig 在smdk2410_defconfig基础上，我所增删的内核配置项如下：这里约定“#”后面的是注释部分。 Loadable module support -->         Enable loadable module support                 Automatic kernel module loading System Type --> S3C2410 DMA support Boot options --> Default kernel command string:                 noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200                 #说明：mtdblock2代表我的第3个flash分区，它是我的rootfs                        # console=ttySAC0,115200使kernel启动期间的信息全部输出到串口0上.                 # 2.6内核对于串口的命名改为ttySAC0，但这不影响用户空间的串口编程。                 # 用户空间的串口编程针对的仍是/dev/ttyS0等 Floating point emulation -->         NWFPE math emulation         This is necessary to run most binaries!!! #接下来要做的是对内核MTD子系统的设置 Device Drivers -->         Memory Technology Devices (MTD) -->                 MTD partitioning support                 #支持MTD分区，这样我们在前面设置的分区才有意义                 Command line partition table parsing                 #支持从命令行设置flash分区信息，灵活                         RAM/ROM/Flash chip drivers -->                                 <*> Detect flash chips by Common Flash                                         Interface (CFI) probe                                 <*> Detect nonCFI                                 AMD/JEDECcompatible                                         flash chips                                 <*> Support for Intel/Sharp flash chips                                 <*> Support for AMD/Fujitsu flash chips                                 <*> Support for ROM chips in bus mapping                         NAND Flash Device Drivers -->                                 <*> NAND Device Support                                 <*> NAND Flash support for S3C2410/S3C2440 SoC         Character devices >                 Nonstandard serial port support                 S3C2410 RTC Driver #接下来做的是针对文件系统的设置，本人实验时目标板上要上的文件系统是cramfs,故做如下配置 File systems -->         <> Second extended fs support #去除对ext2的支持         Pseudo filesystems -->                 /proc file system support                 Virtual memory file system support (former shm fs)                 /dev file system support (OBSOLETE)                 Automatically mount at boot (NEW)                 #这里会看到我们前先修改fs/Kconfig的成果，devfs已经被支持上了         Miscellaneous filesystems -->                 <*> Compressed ROM file system support (cramfs)                 #支持cramfs         Network File Systems -->                 <*> NFS file system support 保存退出，产生.config文件. 编译内核 make zImage 注意：若编译内核出现如下情况 LD .tmp_vmlinux1 armlinuxld: arch/arm/kernel/vmlinux.lds:1439: parse error make: *** [.tmp_vmlinux1] Error 1 解决方法：修改arch/arm/kernel/vmlinux.lds vi arch/arm/kernel/vmlinux.lds 将文件尾2条的ASSERT注释掉； /* ASSERT((__proc_info_end __proc_info_begin), "missing CPU support") */ /* ASSERT((__arch_info_end __arch_info_begin), "no machine record defined") */ 然后重新make zImage即可。     编译完成后会在arch/arm/boot/目录下生产zImage内核映象。zImage映象是可引导的，压缩的内核映象，就是我们要移植到开发板上的内核映象文件。 帖子167 精华2 联盟积分281 联盟币 阅读权限150 注册时间2007-12-31 最后登录2008-3-24 查看详细资料 TOP duguowei 经理   发短消息 加为好友 当前离线  3# 大 中 小 发表于 2008-1-3 10:20  只看该作者 根文件系统实验 1 一 实验目标：用busybox定制一个很小的文件系统，并且运行用户编译的hello(动态链接)。 二 软件包： Busybox： 三 实验步骤： 1 建立工作目录设定工作目录为/root/build_rootfs/, 下载busybox到该目录 mkdir /root/build_rootfs 2 建立根目录, 该目录就是我们要移植到目标板上的目录，对于嵌入式的文件系统，根目录下必要的目录包括bin,dev,etc,usr,lib,sbin。 cd /root/build_rootfs mkdir rootfs cd rootfs mkdir bin dev etc usr lib sbin mkdir usr/bin usr/sbin usr/lib 3 交叉编译busybox， busybox的源码可以从下载，这里我们下载一个1.5.0版本的源码。我们在配置busybox的时候是基于默认配置之上来配置的；先make defconfig就是把busybox配置成默认，然后再make menuconfig来配置busybox。说明：我们在配置一个源代码包之前，可以先阅读源码包目录下的README和INSTALL文件以及Makefile的注释部分，也可以到网站以获取帮助。 的第二个问题2 How do I configure busybox?有介绍怎么去配置。 #解压 tar jxvf busybox-1.5.0.tar.ba2 mv busybox-1.5.0 busybox cd busybox #添加交叉工具链 export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/binPATH make defconfig make menuconfig #配置时，我们基于默认配置，再配置它为静态编译，安装时不要/usr路径，把Miscellaneous Utilities #下的“taskset”选项去掉，不然会出错。 #如下： Busybox setting                 ->builds options                         -> build busybox as a static binary                 ->installitation options                         -> don’t use /usr Miscellaneous Utilities ―>                 [  ] taskset 保存退出。 #编译安装 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- CONFIG_PREFIX=/root/build_rootfs/rootfs all install ARCH指定平台 CROSS_COMPILE指定交叉编译 CONFIG_PRRFIX指定安装的路径 #把安装的linuxrc删除 cd /root/build_rootfs/rootfs rm linuxrc 3 copy C库交叉应用程序的开发需要用到交叉编译的链接库，交叉编译的链接库是在交叉工具链的lib目录下；我们在移植应用程序到我们的目标板的时候，需要把交叉编译的链接库也一起移植到目标板上，这里我们用到的交叉工具链的路径是/usr/local/arm/3.3.2/,所以链接库的目录是/usr/local/arm/3.3.2/lib(本来跟目标板相关的目录是/usr/local/arm/3.3.2/arm-linux, 因此要拷贝的链接库应该在/usr/local/arm/3.3.2/arm-linux/lib下，但是此目录的很多链接都是链接到/usr/local/arm/3.3.2/lib目录下的库文件，所以我们从/usr/local/arm/3.3.2/lib目录拷贝库)，此目录下有四种类型的文件。实际的共享链接库         如：libc-2.3.2.so 主修订版本的符合链接         如：libc.so.6 与版本无关的符合链接（链接到主修订版本的符合链接）         如：libc.so 静态链接库包文件         如：libc.a 以上四种类型的文件，我们只需要两种：实际的共享链接库；主修订版本的符合链接，还有动态连接器及其符号链接。 #进入链接库目录 cd /usr/local/arm/3.3.2/lib #编写一个shell文件，用于copy实际的共享链接库；主修订版本的符合链接；动态连接器及其符号链接到目标板根目录下的lib（在这里是/root/）。 vi cp.sh #内容如下： for file in libc libcrypt libdl libm libpthread libresolv libutil do cp $file-*.so /root/build_rootfs/rootfs/lib cp -d $file.so.[*0-9] /root/build_rootfs/rootfs/lib done cp -d ld*.so* /root/build_rootfs/rootfs/lib #保存退出 #第一个cp命令会复制实际的共享库 #第二个cp命令会复制符合链接本身 #第三个cp命令会复制动态连接器及其符合链接 #执行刚编写的shell。 source cp.sh #这样就把链接库复制过来了。 #接着我们还要缩小复制过来的链接库的体积，如下： arm-linux-strip –s /root/build_rootfs/rootfs/lib/lib* 5 建立配置文件         这里我们没有添加inittab等文件，我们只是添加了一个c shell初始化时读取的文件。         内核启动的最后，会执行sbin/init程序，init程序在启动的最后会执行/bin/sh，sh在启动的时候会读取/etc/profile文件。关于linux启动流程可以参考： http://www.ibm.com/developerwork ... /startup/index.html 我们在/etc/profile文件里设定PATH，LD_RARYLIB_PATH环境变量，目的是配置用户程序运行的环境。 cd /root/build_rootfs/rootfs/etc vi profile 内容如下 #!/bin/sh echo "Set seaech library in /etc/profile" export LD_LIBRARY_PATH=/lib echo "Set user path in /etc/profile" export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin 保存退出 6 添加一个用户程序进入工作目录 cd /root/build_rootfs/ 编辑源文件 vi hello.c 内容如下 #include main() {         printf(“welcome to my rootfs\n”); } 保存退出 交叉编译 arm-linux-gcc hello.c –o hello 复制到目标板的根目录 mv hello /root/build_rootfs/rootfs/usr/bin 7 制作cramfs映像我们在光盘资料盘下的“Linux内核源码包和工具\toolchain”可以找到mkcramfs工具，把它复制到“/root/build_rootfs”目录下。 cd /root/build_rootfs/ ./mkcramfs rootfs rootfs.cramfs rootfs.cramfs就是我们要烧写到目标板的映像文件 8 烧写rootfs.cramfs到2分区，启动开发板，运行hello程序。 根文件系统实验2－移植bash 实验要求：在上一个实验的基础上，更换内核第一个启动的进程为bash。关于bash的介绍参考： 实验原理：根据启动流程，linux内核启动的最后要启动一个用户进程，这个进程一般是“init程序”，我们也可以自己指定一个进程来作为系统启动的第一个程序。 实验步骤： 1修改bootloader传递的初始化参数，指定linux系统启动的第一个进程：在bootloader传递给内核的初始化参数里有个“commandine”参数，我们把其中的 “init=/linuxrc”改为”init=/bin/bash” 如果我们使用的是u-boot作为开发板的bootloader，就在u-boot的提示符下输入：     setenv bootargs root=/dev/mtdblock2 init=/bin/bash console=ttySAC0,115200         如果使用GEC2410开发板自带的bois程序作为bootloader，就修改bois程序源码中的“\src\nand.c” 文件的commandline参数。 2 交叉编译bash Bash的源码可以从上下载步骤如下： mkdir /root/build_bash cd /root/build_bash tar zxvf bash-3.2.tar.gz mv bash-3.2 bash cd bash export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/binBATH ./configure - -host=arm-linux –enable-static-link Make 然后把编译生成的bash程序拷贝的目标板根文件系统的/bin目录下。 cp bash /root/build_rootfs/rootfs 在根目录下编译一个”.bashre”文件 cd /root/build_rootfs/rootfs vi .bashrc 内容如下： #!/bin/sh echo "Set seaech library in /etc/profile" export LD_LIBRARY_PATH=/lib echo "Set user path in /etc/profile" export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin 制作映象文件。把映象文件烧写到开发板上。