導航:首頁 > 操作系統 > linux移植教程

linux移植教程

發布時間:2023-08-19 09:05:28

1. linux內核移植的一般步驟

#include <reg52.h>
sbit K1=P3^1;
sbit K2=P3^0;
void dealy(int k)
{
int i,j;
for(i=k;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
void main()
{
int a=0xff;
if(K1==0)
{
dealy(500);
if(K1==0)
{
while(!(K2==0))
{
P2=a;
a=a>>1;
dealy(1000);
if(a==0x00)
{
P2=0x00;
dealy(1000);
a=0xff;
}
}
P2=0xff;
}
}
}

2. 如何將linux2.6.38內核移植到TQ2440

移植步驟:
1.修改根目錄的Makefile中的ARCH=arm,CROSS-COMPILE=arm-linux-
2.在arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中,將163行的s3c24xx_init_clocks(16934400)改為s3c24xx_init_clocks(12000000)。
3.修改arch/arm/tools/mach-types中379行的362改為168,因為uboot中定義的機器碼是168.
4.修改arch/arm/boot/中的Makefile文件,在58行添加@cp -f arch/arm/boot/zImage zImage.bin,實現把生成的zImage文件復制到內核源碼根目錄下。
5.在根目錄的Makefile的1164行添加rm -f zImage.bin,使得在執行make distclean在清除產生的文件的同時,把內核根目錄下的zImage也清除。
6.修改arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c中111行的static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[]的nandflash分區為:
[0] = {
.name = "Andy_uboot",
.offset = 0x00000000,
.size = 0x00040000,
},
[1] = {
.name = "Andy_kernel",
.offset = 0x00200000,
.size = 0x00200000,
},
[2] = {
.name = "Andy_yaffs2",
.offset = 0x00400000,
.size = 0x0FB80000,
}
7.修改drivers/mtd/nand/s3c2410.c中的839行為chip->ecc.mode=NAND_ECC_NONE;
8.修改arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中100行為.ulcon = 0x03。
9.在drivers/serial/samsung.c的51行添加
#include
#include
在433行添加:
if (port->line == 2) {
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH(6), S3C2410_GPH6_TXD2);
s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPH(6), 1);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH(7), S3C2410_GPH7_RXD2);
s3c2410_gpio_pullup(S3C2410_GPH(7), 1);
}
10.用git工具下載最新的yaffs2源代碼。
具體為在終端輸入git clone git://www.aleph1.co.uk/yaffs2下載最新的yaffs2,下
載完成給內核打補丁,進入yaffs目錄,執行
./patch-kernel.sh c m opt/Andy/linux-2.6.38(以自己的內核目錄為准),其中的c代表復制,m代表復合類型。
11.用make menuconfig配置linux內核。
12.執行make zImage,將生成的zImage.bin下載到TQ2440。
13.製作文件系統。
解壓busybox-1.18.4.tar.bz2,修改busybox-1.18.4中的Makefile,在164行和190行分別修改為CROSS-COMPILE=arm-linux-和ARCH=arm。執行make,然後在執行make install。將生成_install復制到根目錄,添加文件系統文件,用天嵌提供的mkyaffs2image生成root.bin的可執行文件,下載到開發板。
14.啟動開發板,列印信息如下:
Start Linux ...
Copy linux kernel from 0x00200000 to 0x30008000, size = 0x00200000 ... Copy Kernel to SDRAM done,NOW, Booting Linux......
Uncompressing Linux... done, booting the kernel.
Linux version 2.6.38-Andy (root@Andy) (gcc version 4.3.3 (Sourcery G++ Lite 2009q1-176) ) #15 Fri Apr 8 20:21:42 CST 2011
CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=c0007177
CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
Machine: Andy's TQ2440 development board!
ATAG_INITRD is deprecated; please update your bootloader.
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2440A (id 0x32440001)
S3C24XX Clocks, Copyright 2004 Simtec Electronics
S3C244X: core 400.000 MHz, memory 100.000 MHz, peripheral 50.000 MHz
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256
Kernel command line: noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0
PID hash table entries: 256 (order: -2, 1024 bytes)
Dentry cache hash table entries: 8192 (order: 3, 32768 bytes)
Inode-cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
Memory: 64MB = 64MB total
Memory: 60896k/60896k available, 4640k reserved, 0K highmem
Virtual kernel memory layout:
vector : 0xffff0000 - 0xffff1000 ( 4 kB)
fixmap : 0xfff00000 - 0xfffe0000 ( 896 kB)
DMA : 0xffc00000 - 0xffe00000 ( 2 MB)
vmalloc : 0xc4800000 - 0xf6000000 ( 792 MB)
lowmem : 0xc0000000 - 0xc4000000 ( 64 MB)
moles : 0xbf000000 - 0xc0000000 ( 16 MB)
.init : 0xc0008000 - 0xc0025000 ( 116 kB)
.text : 0xc0025000 - 0xc0399000 (3536 kB)
.data : 0xc039a000 - 0xc03bac40 ( 132 kB)
SLUB: Genslabs=13, HWalign=32, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1
NR_IRQS:85
irq: clearing pending ext status 00080000
irq: clearing subpending status 00000003
irq: clearing subpending status 00000002
Console: colour mmy device 80x30
console [ttySAC0] enabled
Calibrating delay loop... 199.47 BogoMIPS (lpj=498688)
pid_max: default: 32768 minimum: 301
Mount-cache hash table entries: 512
CPU: Testing write buffer coherency: ok
gpiochip_add: gpios 288..303 (GPIOK) failed to register
gpiochip_add: gpios 320..334 (GPIOL) failed to register
gpiochip_add: gpios 352..353 (GPIOM) failed to register
NET: Registered protocol family 16
S3C2440: Initialising architecture
S3C2440: IRQ Support
S3C24XX DMA Driver, Copyright 2003-2006 Simtec Electronics
DMA channel 0 at c4808000, irq 33
DMA channel 1 at c4808040, irq 34
DMA channel 2 at c4808080, irq 35
DMA channel 3 at c48080c0, irq 36
S3C244X: Clock Support, DVS off
bio: create slab at 0
SCSI subsystem initialized
usbcore: registered new interface driver usbfs
usbcore: registered new interface driver hub
usbcore: registered new device driver usb
s3c-i2c s3c2440-i2c: slave address 0x10
s3c-i2c s3c2440-i2c: bus frequency set to 97 KHz
s3c-i2c s3c2440-i2c: i2c-0: S3C I2C adapter
Advanced Linux Sound Architecture Driver Version 1.0.23.
cfg80211: Calling CRDA to update world regulatory domain
NET: Registered protocol family 2
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
TCP established hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes)
TCP bind hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)
TCP: Hash tables configured (established 2048 bind 2048)
TCP reno registered
UDP hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)
UDP-Lite hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)
NET: Registered protocol family 1
RPC: Registered udp transport mole.
RPC: Registered tcp transport mole.
RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport mole.
msgmni has been set to 118
io scheler noop registered (default)
s3c2440-uart.0: ttySAC0 at MMIO 0x50000000 (irq = 70) is a S3C2440
s3c2440-uart.1: ttySAC1 at MMIO 0x50004000 (irq = 73) is a S3C2440
s3c2440-uart.2: ttySAC2 at MMIO 0x50008000 (irq = 76) is a S3C2440
loop: mole loaded
S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c24xx-nand s3c2440-nand: Tacls=2, 20ns Twrph0=6 60ns, Twrph1=2 20ns
s3c24xx-nand s3c2440-nand: NAND ECC disabled
NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0xda (Samsung NAND 256MiB 3,3V 8-bit)
NAND_ECC_NONE selected by board driver. This is not recommended !!
Scanning device for bad blocks
Bad eraseblock 62 at 0x0000007c0000
Bad eraseblock 1435 at 0x00000b360000
cmdlinepart partition parsing not available
Creating 3 MTD partitions on "NAND":
0x000000000000-0x000000040000 : "Andy_uboot"
0x000000200000-0x000000400000 : "Andy_kernel"
0x000000400000-0x00000ff80000 : "Andy_yaffs2"
dm9000 Ethernet Driver, V1.31
Now use the default MAC address: 10:23:45:67:89:ab
eth0: dm9000e at c4810000,c4814004 IRQ 51 MAC: 10:23:45:67:89:ab (EmbedSky)
ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: S3C24XX OHCI
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1
s3c2410-ohci s3c2410-ohci: irq 42, io mem 0x49000000
usb usb1: New USB device found, idVendor=1d6b, idProct=0001
usb usb1: New USB device strings: Mfr=3, Proct=2, SerialNumber=1
usb usb1: Proct: S3C24XX OHCI
usb usb1: Manufacturer: Linux 2.6.38-Andy ohci_hcd
usb usb1: SerialNumber: s3c24xx
hub 1-0:1.0: USB hub found
hub 1-0:1.0: 2 ports detected
Initializing USB Mass Storage driver...
usbcore: registered new interface driver usb-storage
USB Mass Storage support registered.
usbcore: registered new interface driver usbserial
usbserial: USB Serial Driver core
USB Serial support registered for pl2303
usbcore: registered new interface driver pl2303
pl2303: Prolific PL2303 USB to serial adaptor driver
s3c2410_udc: debugfs dir creation failed -19
mousedev: PS/2 mouse device common for all mice
S3C24XX RTC, (c) 2004,2006 Simtec Electronics
s3c-rtc s3c2410-rtc: rtc disabled, re-enabling
s3c-rtc s3c2410-rtc: rtc core: registered s3c as rtc0
i2c /dev entries driver
S3C2410 Watchdog Timer, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c2410-wdt s3c2410-wdt: watchdog inactive, reset disabled, irq enabled
usbcore: registered new interface driver usbhid
usbhid: USB HID core driver
ALSA device list:
No soundcards found.
TCP cubic registered
lib80211: common routines for IEEE802.11 drivers
s3c-rtc s3c2410-rtc: setting system clock to 2000-01-02 00:47:19 UTC (946774039)
yaffs: dev is 32505858 name is "mtdblock2" rw
yaffs: passed flags ""
VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:2.
Freeing init memory: 116K
Please press Enter to activate this console.
移植過程中產生的問題及其解決方法將在下一節說明。還有一些驅動沒有移植。繼續努力!

在移植linux2.6.38過程中,遇見了很多的問題,通過在網上查閱相關信息和在圖書館不停的查閱資料,終於成功了。下面將移植過程中產生的問題及其解放方法與大家共享一下。
1、編譯內核時yaffs2出現unknown field 'clear_inode' specified in initializer的
錯誤,原因是所下載的yaffs2不支持linux2.6.38.
解決方法:最新的yaffs2採用git發布,所以採用git工具下載最新的yaffs2源代碼。
具體為在終端輸入git clone git://www.aleph1.co.uk/yaffs2下載最新的yaffs2,下
載完成給內核打補丁,進入yaffs目錄,執行
./patch-ker.sh c m opt/Andy/linux-2.6.38(以自己的內核目錄為准),其中的c代表復制,m代表復合類型。

2、移植linux內核到開發板後,出現data abort的錯誤,錯誤原因為內核大小超過了2M,
天嵌的Uboot只分配給內核2M的空間,所以報錯。
解決方法:精簡內核,使其小於2M。或者修改Uboot,是內核大小大於2M。
所以個人認為天嵌的Uboot值得改進,下一步我將移植Uboot,用自己的Uboot就不存在這個問題了。嘿嘿

3.移植內核時,出現Uncompressing Linux... done, booting the kernel後,系統不能啟動,網上好多人說是因為在menuconfig選項中的Boot options中的Default kernel command string中沒有設置noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0 rootfs=yaffs2 rw。其實不用設置這個參數也可以,我採用在內核配置文件中將Kernel Feature/Provide old way to pass kernel parameters選上就行了,因為天嵌用的bootloader太老了,從列印的內核信息中就可以看出。(ATAG_INITRD is deprecated; please update your bootloader.)

4.內核啟動時,出現Failed to execute /linuxrc的錯誤,原因是:
(1)文件系統中沒有包含linuxrc的可執行文件。在文件系統中添加linuxrc就可完成linux的啟動。
(2)在/driver/mtd/nand/s3c2410.c中將chip->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT;改為chip->ecc.mode = NAND_ECC_NONE;並在配置內核中將Samsung S3C NAND Hardware ECC選項刪掉。
這個問題糾結了我好久,我遇見這個問題後,先嘗試用nfs掛載,能夠掛載上,所以我確定肯定是nandflash出了問題了,以為nandflash壞了(因為被我不停的擦寫,嘿嘿),後來用天嵌自帶的鏡像試了是好的,我就明白了,估計是我的nand驅動有問題了,仔細檢查驅動,發現內核配置中的Samsung S3C NAND Hardware ECC沒有去掉,,一個小小的問題折磨了我這么久。所以一定一定要仔細啊。

5.編譯串口驅動是出現error: implicit declaration of function 's3c2410_gpio_cfgpin'的錯誤,是因為內核版本2.6.38的內核定義s3c2410_gpio_cfgpin是在linux/gpio.h中,所以添加#include 後即可。

6.編譯串口驅動是出現error: 'S3C2410_GPH6' undeclared (first use in this function)是因為在內核版本2.6.38的內核定義s3c2410_gpio_cfgpin的函數變數採用的是S3C2410_GPH(6),而非S3C2410_GPH6,將其改為S3C2410_GPH(6)即可解決問題。

7.linux內核2.6.38的串口程序samsung.c在/driver/tty/serial中。這里與原來的內核版本不一致。這個要注意,內核版本改了,介面也改了,我當時找不到samsung.c,然後通過find命令一看,暈,原來在這裡面。

8.在添加yaffs2內核支持時,找不到Kconfig,復制Yaffs2文件夾中的Kconfig_muti到linux內核的fs/yaffs2中,並將Kconfig_muti修改為Kconfig。

3. Linux內核移植需要哪些知識點啊,求基本步驟

1、獲得內核源碼:從Linux內核的官網可獲得相應的內核源碼,這里以2.6.31.1為例。

2、解壓源碼,進入目錄:
#tar xjvf linux- 2.6.31.1.tar.bz2
#cd linux-2.6.31.1

3、修改Makefile的183 行:
ARCH ?= arm <—指定系統硬體架構
CROSS_COMPILE ?= arm-linux- <—指定交叉編譯器

4、修改時鍾:
修改arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c 的163行
static void __init smdk2440_map_io(void)
{
s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));
s3c24xx_init_clocks(12000000); <—輸入時鍾為12MHz
s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));

}
這個一定要設置對,否則會列印出亂碼。

5、修改機器碼(根據實際情況,這個要和bootloader的匹配):
修改:arch/arm/tools/mach-types的379 行:
s3c2440 ……………………… XXX <—後面那個數就是機器碼 (我用的天嵌開發板的機器碼是168)

6、配置:
#make menuconfig <—進入圖形化配置界面
在配置菜單中選擇這一項:"Load an Alternate Configuration File" ,輸入2440的默認配置文件:arch/arm/configs/s3c2410_defconfig ,這個文件就是 S3C24XX 系列開發板板級支持包(BSP)然後選擇 OK,按回車。
進入"System Type"選項單,裡面的選項保持默認在"S3C24XX Machine"選項中只配置這幾項(其他的選項取消):
S3C2410 Machine --->
[*] SMDK2410/A9M2410
S3C2440 Machine --->
[*] SMDK2440
[*] SMDK2440 with S3C2440 cpu moudle

配置完後,回到主菜單,選擇這一項"Save an Alternate Configuration File" ,輸入要保存的
配置文件名稱:.config (默認)或自己取名:TQ2440_config,退出,編譯內核: #make zImage
說明:以後移植過程中的配置、編譯,都是按這個步驟進行,但是只需要保存一次配置文件,以後就不需要再保存配置文件了,配置完後可以直接退出。
編譯完後,會在arch/arm/boot下生成zImage內核鏡像文件,可以修改該目錄下的Makefile, 在第57行下面添加:
@cp -f arch/arm/boot/zImage zImage
@echo ' Kernel: $@ is ready '

這樣執行make zImage後,就把生成的zImage拷到內核根目錄下。
如果希望在在執行make distclean時,也同時把zImage刪除,可以修改內核根目錄下Makefile 的第1247行,在後面加上:
-type f -print | xargs rm -f rm zImage
把 zImage 鏡像燒進 NandFlash 跑一下,看是否正常列印出信息,如果第一步能正常引導內核,那就開始進行。然後添加驅動。

注意,系統啟動最後可能會出現這個錯誤:
Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init!
然後出列印出一些很亂的東西。因為用4.x.x版本的交叉編譯器使用EABI,但內核默認是不支持EABI編譯的,所以編譯出的系統會報錯,但用3. x.x版本的編譯器就不會出現這個問題。解決辦法是,配置內核支持EABI編譯:
Kernel Features --->
[*] Use the ARM EABI to compile the kernel
[*] Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTA) 6

4. 「干貨」嵌入式Linux系統移植的四大步驟(上)


在學習系統移植的相關知識,在學習和調試過程中,發現了很多問題,也解決了很多問題,但總是對於我們的開發結果有一種莫名其妙的感覺,糾其原因,主要對於我們的開發環境沒有一個深刻的認識,有時候幾個簡單的命令就可以完成非常復雜的功能,可是我們有沒有想過,為什麼會有這樣的效果?


如果沒有去追問,只是機械地完成,並且看到實驗效果,這樣做其實並沒有真正的掌握系統移植的本質。


在做每一個步驟的時候, 首先問問自己,為什麼要這樣做,然後再問問自己正在做什麼? 搞明白這幾個問題,我覺得就差不多了,以後不管更換什麼平台,什麼晶元,什麼開發環境,你都不會迷糊,很快就會上手。對於嵌入式的學習方法,我個人方法就是:從宏觀上把握(解決為什麼的問題),微觀上研究(解決正在做什麼的問題),下面以自己學習的arm-cortex_a8開發板為目標,介紹下自己的學習方法和經驗。


嵌入式Linux系統移植主要由四大部分組成:


一、搭建交叉開發環境
二、bootloader的選擇和移植
三、kernel的配置、編譯、和移植
四、根文件系統的製作


第一部分:搭建交叉開發環境


先介紹第一分部的內容:搭建交叉開發環境,首先必須得思考兩個問題,什麼是交叉環境? 為什麼需要搭建交叉環境?


先回答第一個問題,在嵌入式開發中,交叉開發是很重要的一個概念,開發的第一個環節就是搭建環境,第一步不能完成,後面的步驟從無談起,這里所說的交叉開發環境主要指的是:在開發主機上(通常是我的pc機)開發出能夠在目標機(通常是我們的開發板)上運行的程序。嵌入式比較特殊的是不能在目標機上開發程序(狹義上來說),因為對於一個原始的開發板,在沒有任何程序的情況下它根本都跑不起來,為了讓它能夠跑起來,我們還必須要藉助pc機進行燒錄程序等相關工作,開發板才能跑起來,這里的pc機就是我們說的開發主機,想想如果沒有開發主機,我們的目標機基本上就是無法開發,這也就是電子行業的一句名言:搞電子,說白了,就是玩電腦!


然後回答第二個問題,為什麼需要交叉開發環境?主要原因有以下幾點:


原因 1: 嵌入式系統的硬體資源有很多限制,比如cpu主頻相對較低,內存容量較小等,想想讓幾百MHZ主頻的MCU去編譯一個Linux kernel會讓我們等的不耐煩,相對來說,pc機的速度更快,硬體資源更加豐富,因此利用pc機進行開發會提高開發效率。


原因2: 嵌入式系統MCU體系結構和指令集不同,因此需要安裝交叉編譯工具進行編譯,這樣編譯的目標程序才能夠在相應的平台上比如:ARM、MIPS、 POWEPC上正常運行。


交叉開發環境的硬體組成主要由以下幾大部分


1.開發主機
2.目標機(開發板)
3.二者的鏈接介質,常用的主要有3種方式:(1)串口線 (2)USB線 (3)網線


對應的硬體介質,還必須要有相應的軟體「介質」支持:


1.對於串口,通常用的有串口調試助手,putty工具等,工具很多,功能都差不多,會用一兩款就可以;


2.對於USB線,當然必須要有USB的驅動才可以,一般晶元公司會提供,比如對於三星的晶元,USB下載主要由DNW軟體來完成;


3.對於網線,則必須要有網路協議支持才可以, 常用的服務主要兩個


第一:tftp服務:

主要用於實現文件的下載,比如開發調試的過程中,主要用tftp把要測試的bootloader、kernel和文件系統直接下載到內存中運行,而不需要預先燒錄到Flash晶元中,一方面,在測試的過程中,往往需要頻繁的下載,如果每次把這些要測試的文件都燒錄到Flash中然後再運行也可以,但是缺點是:過程比較麻煩,而且Flash的擦寫次數是有限的;另外一方面:測試的目的就是把這些目標文件載入到內存中直接運行就可以了,而tftp就剛好能夠實現這樣的功能,因此,更沒有必要把這些文件都燒錄到Flash中去。


第二: nfs服務:

主要用於實現網路文件的掛載,實際上是實現網路文件的共享,在開發的過程中,通常在系統移植的最後一步會製作文件系統,那麼這是可以把製作好的文件系統放置在我們開發主機PC的相應位置,開發板通過nfs服務進行掛載,從而測試我們製作的文件系統是否正確,在整個過程中並不需要把文件系統燒錄到Flash中去,而且掛載是自動進行掛載的,bootload啟動後,kernel運行起來後會根據我們設置的啟動參數進行自動掛載,因此,對於開發測試來講,這種方式非常的方便,能夠提高開發效率。


另外,還有一個名字叫 samba 的服務也比較重要,主要用於文件的共享,這里說的共享和nfs的文件共享不是同一個概念,nfs的共享是實現網路文件的共享,而samba實現的是開發主機上 Windows主機和Linux虛擬機之間的文件共享,是一種跨平台的文件共享 ,方便的實現文件的傳輸。


以上這幾種開發的工具在嵌入式開發中是必備的工具,對於嵌入式開發的效率提高做出了偉大的貢獻,因此,要對這幾個工具熟練使用,這樣你的開發效率會提高很多。等測試完成以後,就會把相應的目標文件燒錄到Flash中去,也就是等發布產品的時候才做的事情,因此對於開發人員來說,所有的工作永遠是測試。


通過前面的工作,我們已經准備好了交叉開發環境的硬體部分和一部分軟體,最後還缺少交叉編譯器,讀者可能會有疑問,為什麼要用交叉編譯器?前面已經講過,交叉開發環境必然會用到交叉編譯工具,通俗地講就是在一種平台上編譯出能運行在體系結構不同的另一種平台上的程序,開發主機PC平台(X86 CPU)上編譯出能運行在以ARM為內核的CPU平台上的程序,編譯得到的程序在X86 CPU平台上是不能運行的,必須放到ARM CPU平台上才能運行,雖然兩個平台用的都是Linux系統。相對於交叉編譯,平常做的編譯叫本地編譯,也就是在當前平台編譯,編譯得到的程序也是在本地執行。用來編譯這種跨平台程序的編譯器就叫交叉編譯器,相對來說,用來做本地編譯的工具就叫本地編譯器。所以要生成在目標機上運行的程序,必須要用交叉編譯工具鏈來完成。

這里又有一個問題,不就是一個交叉編譯工具嗎?為什麼又叫交叉工具鏈呢?原因很簡單,程序不能光編譯一下就可以運行,還得進行匯編和鏈接等過程,同時還需要進行調試,對於一個很大工程,還需要進行工程管理等等,所以,這里 說的交叉編譯工具是一個由 編譯器、連接器和解釋器 組成的綜合開發環境,交叉編譯工具鏈主要由binutils(主要包括匯編程序as和鏈接程序ld)、gcc(為GNU系統提供C編譯器)和glibc(一些基本的C函數和其他函數的定義) 3個部分組成。有時為了減小libc庫的大小,也可以用別的 c 庫來代替 glibc,例如 uClibc、dietlibc 和 newlib。

那麼,如何得到一個交叉工具鏈呢?是從網上下載一個「程序」然後安裝就可以使用了嗎?回答這個問題之前先思考這樣一個問題,我們的交叉工具鏈顧名思義就是在PC機上編譯出能夠在我們目標開發平台比如ARM上運行的程序,這里就又有一個問題了,我們的ARM處理器型號非常多,難道有專門針對我們某一款的交叉工具鏈嗎?若果有的話,可以想一想,這么多處理器平台,每個平台專門定製一個交叉工具鏈放在網路上,然後供大家去下載,想想可能需要找很久才能找到適合你的編譯器,顯然這種做法不太合理,且浪費資源!因此,要得到一個交叉工具鏈,就像我們移植一個Linux內核一樣,我們只關心我們需要的東西,編譯我們需要的東西在我們的平台上運行,不需要的東西我們不選擇不編譯,所以,交叉工具鏈的製作方法和系統移植有著很多相似的地方,也就是說,交叉開發工具是一個支持很多平台的工具集的集合(類似於Linux源碼),然後我們只需從這些工具集中找出跟我們平台相關的工具就行了,那麼如何才能找到跟我們的平台相關的工具,這就是涉及到一個如何製作交叉工具鏈的問題了。


通常構建交叉工具鏈有如下三種方法:


方法一 : 分步編譯和安裝交叉編譯工具鏈所需要的庫和源代碼,最終生成交叉編譯工具鏈。該方法相對比較困難,適合想深入學習構建交叉工具鏈的讀者。如果只是想使用交叉工具鏈,建議使用下列的方法二構建交叉工具鏈。


方法二: 通過Crosstool-ng腳本工具來實現一次編譯,生成交叉編譯工具鏈,該方法相對於方法一要簡單許多,並且出錯的機會也非常少,建議大多數情況下使用該方法構建交叉編譯工具鏈。


方法三 : 直接通過網上下載已經製作好的交叉編譯工具鏈。該方法的優點不用多說,當然是簡單省事,但與此同時該方法有一定的弊端就是局限性太大,因為畢竟是別人構建好的,也就是固定的,沒有靈活性,所以構建所用的庫以及編譯器的版本也許並不適合你要編譯的程序,同時也許會在使用時出現許多莫名其妙的錯誤,建議讀者慎用此方法。

crosstool-ng是一個腳本工具,可以製作出適合不同平台的交叉編譯工具鏈,在進行製作之前要安裝一下軟體:
$ sudo apt-get install g++ libncurses5-dev bison flex texinfo automake libtool patch gcj cvs cvsd gawk
crosstool腳本工具可以在http://ymorin.is-a-geek.org/projects/crosstool下載到本地,然後解壓,接下來就是進行安裝配置了,這個配置優點類似內核的配置。主要的過程有以下幾點:
1. 設定源碼包路徑和交叉編譯器的安裝路徑
2. 修改交叉編譯器針對的構架

3. 增加編譯時的並行進程數,以增加運行效率,加快編譯,因為這個編譯會比較慢。
4. 關閉JAVA編譯器 ,減少編譯時間
5. 編譯
6. 添加環境變數
7. 刷新環境變數。
8. 測試交叉工具鏈

到此,嵌入式Linux系統移植四大部分的第一部分工作全部完成,接下來可以進行後續的開發了。



第二部分:bootloader的選擇和移植


01 Boot Loader 概念


就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序,我們可以初始化硬體設備、建立內存空間的映射圖,從而將系統的軟硬體環境帶到一個合適的狀態,以便為最終調用操作系統內核准備好正確的環境,他就是所謂的引導載入程序(Boot Loader)。


02 為什麼系統移植之前要先移植BootLoader?


BootLoader的任務是引導操作系統,所謂引導操作系統,就是啟動內核,讓內核運行就是把內核載入到內存RAM中去運行,那先問兩個問題:第一個問題,是誰把內核搬到內存中去運行?第二個問題:我們說的內存是SDRAM,大家都知道,這種內存和SRAM不同,最大的不同就是SRAM只要系統上電就可以運行,而SDRAM需要軟體進行初始化才能運行,那麼在把內核搬運到內存運行之前必須要先初始化內存吧,那麼內存是由誰來初始化的呢?其實這兩件事情都是由bootloader來乾的,目的是為內核的運行准備好軟硬體環境,沒有bootloadr我們的系統當然不能跑起來。

03 bootloader的分類


首先更正一個錯誤的說法,很多人說bootloader就是U-boot,這種說法是錯誤的,確切來說是u-boot是bootloader的一種。也就是說bootloader具有很多種類,


由上圖可以看出,不同的bootloader具有不同的使用范圍,其中最令人矚目的就是有一個叫U-Boot的bootloader,是一個通用的引導程序,而且同時支持X86、ARM和PowerPC等多種處理器架構。U-Boot,全稱 Universal Boot Loader,是遵循GPL條款的開放源碼項目,是由德國DENX小組開發的用於多種嵌入式CPU的bootloader程序,對於Linux的開發,德國的u-boot做出了巨大的貢獻,而且是開源的。

u-boot具有以下特點:

① 開放源碼;
② 支持多種嵌入式操作系統內核,如Linux、NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS;
③ 支持多個處理器系列,如PowerPC、ARM、x86、MIPS、XScale;
④ 較高的可靠性和穩定性;
⑤ 高度靈活的功能設置,適合U-Boot調試、操作系統不同引導要求、產品發布等;
⑥ 豐富的設備驅動源碼,如串口、乙太網、SDRAM、FLASH、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、鍵盤等;
⑦ 較為豐富的開發調試文檔與強大的網路技術支持;
其實,把u-boot可以理解為是一個小型的操作系統。

04 u-boot的目錄結構


* board 目標板相關文件,主要包含SDRAM、FLASH驅動;
* common 獨立於處理器體系結構的通用代碼,如內存大小探測與故障檢測;
* cpu 與處理器相關的文件。如mpc8xx子目錄下含串口、網口、LCD驅動及中斷初始化等文件;
* driver 通用設備驅動,如CFI FLASH驅動(目前對INTEL FLASH支持較好)
* doc U-Boot的說明文檔;
* examples可在U-Boot下運行的示常式序;如hello_world.c,timer.c;
* include U-Boot頭文件;尤其configs子目錄下與目標板相關的配置頭文件是移植過程中經常要修改的文件;
* lib_xxx 處理器體系相關的文件,如lib_ppc, lib_arm目錄分別包含與PowerPC、ARM體系結構相關的文件;
* net 與網路功能相關的文件目錄,如bootp,nfs,tftp;
* post 上電自檢文件目錄。尚有待於進一步完善;
* rtc RTC驅動程序;
* tools 用於創建U-Boot S-RECORD和BIN鏡像文件的工具;

05 u-boot的工作模式


U-Boot的工作模式有 啟動載入模式和下載模式 。啟動載入模式是Bootloader的正常工作模式,嵌入式產品發布時,Bootloader必須工作在這種模式下,Bootloader將嵌入式操作系統從FLASH中載入到SDRAM中運行,整個過程是自動的。 下載模式 就是Bootloader通過某些通信手段將內核映像或根文件系統映像等從PC機中下載到目標板的SDRAM中運行,用戶可以利用Bootloader提供的一些令介面來完成自己想要的操作,這種模式主要用於測試和開發。

06 u-boot的啟動過程


大多數BootLoader都分為stage1和stage2兩大部分,U-boot也不例外。依賴於cpu體系結構的代碼(如設備初始化代碼等)通常都放在stage1且可以用匯編語言來實現,而stage2則通常用C語言來實現,這樣可以實現復雜的功能,而且有更好的可讀性和移植性。


1、 stage1(start.s代碼結構)
U-boot的stage1代碼通常放在start.s文件中,它用匯編語言寫成,其主要代碼部分如下:
(1) 定義入口。由於一個可執行的image必須有一個入口點,並且只能有一個全局入口,通常這個入口放在rom(Flash)的0x0地址,因此,必須通知編譯器以使其知道這個入口,該工作可通過修改連接器腳本來完成。
(2)設置異常向量(exception vector)。
(3)設置CPU的速度、時鍾頻率及中斷控制寄存器。
(4)初始化內存控制器 。
(5)將rom中的程序復制到ram中。
(6)初始化堆棧 。
(7)轉到ram中執行,該工作可使用指令ldrpc來完成。


2、 stage2(C語言代碼部分)

lib_arm/board.c中的start armboot是C語言開始的函數,也是整個啟動代碼中C語言的主函數,同時還是整個u-boot(armboot)的主函數,該函數主要完成如下操作:
(1)調用一系列的初始化函數。
(2)初始化flash設備。
(3)初始化系統內存分配函數。
(4)如果目標系統擁有nand設備,則初始化nand設備。
(5)如果目標系統有顯示設備,則初始化該類設備。
(6)初始化相關網路設備,填寫ip,c地址等。
(7)進入命令循環(即整個boot的工作循環),接受用戶從串口輸入的命令,然後進行相應的工作。

07 基於cortex-a8的s5pc100bootloader啟動過程分析


s5pc100支持兩種啟動方式,分別為USB啟動方式和NandFlash啟動方式:


1. S5PC100 USB啟動過程

[1] A8 reset, 執行iROM中的程序
[2] iROM中的程序根據S5PC100的配置管腳(SW1開關4,撥到4對面),判斷從哪裡啟動(USB)
[3] iROM中的程序會初始化USB,然後等待PC機下載程序
[4] 利用DNW程序,從PC機下載SDRAM的初始化程序到iRAM中運行,初始化SDRAM
[5] SDRAM初始化完畢,iROM中的程序繼續接管A8, 然後等待PC下載程序(BootLoader)
[6] PC利用DNW下載BootLoader到SDRAM
[7] 在SDRAM中運行BootLoader

2. S5PC100 Nandflash啟動過程

[1] A8 reset, 執行IROM中的程序
[2] iROM中的程序根據S5PC100的配置管腳(SW1開關4,撥到靠4那邊),判斷從哪裡啟動(Nandflash)
[3] iROM中的程序驅動Nandflash
[4] iROM中的程序會拷貝Nandflash前16k到iRAM
[5] 前16k的程序(BootLoader前半部分)初始化SDRAM,然後拷貝完整的BootLoader到SDRAM並運行
[6] BootLoader拷貝內核到SDRAM,並運行它
[7] 內核運行起來後,掛載rootfs,並且運行系統初始化腳本

08 u-boot移植(基於cortex_a8的s5pc100為例)


1.建立自己的平台

(1).下載源碼包2010.03版本,比較穩定
(2).解壓後添加我們自己的平台信息,以smdkc100為參考版,移植自己s5pc100的開發板
(3).修改相應目錄的文件名,和相應目錄的Makefile,指定交叉工具鏈。
(4).編譯
(5).針對我們的平台進行相應的移植,主要包括修改SDRAM的運行地址,從0x20000000
(6).「開關」相應的宏定義
(7).添加Nand和網卡的驅動代碼
(8).優化go命令
(9).重新編譯 make distclean(徹底刪除中間文件和配置文件) make s5pc100_config(配置我們的開發板) make(編譯出我們的u-boot.bin鏡像文件)
(10).設置環境變數,即啟動參數,把編譯好的u-boot下載到內存中運行,過程如下:
1. 配置開發板網路
ip地址配置:
$setenv ipaddr 192.168.0.6 配置ip地址到內存的環境變數
$saveenv 保存環境變數的值到nandflash的參數區

網路測試:
在開發開發板上ping虛擬機:
$ ping 192.168.0.157(虛擬機的ip地址)

如果網路測試失敗,從下面幾個方面檢查網路:
1. 網線連接好
2. 開發板和虛擬機的ip地址是否配置在同一個網段
3. 虛擬機網路一定要採用橋接(VM--Setting-->option)
4. 連接開發板時,虛擬機需要設置成 靜態ip地址

2. 在開發板上,配置tftp伺服器(虛擬機)的ip地址
$setenv serverip 192.168.0.157(虛擬機的ip地址)
$saveenv
3. 拷貝u-boot.bin到/tftpboot(虛擬機上的目錄)
4. 通過tftp下載u-boot.bin到開發板內存
$ tftp 20008000(內存地址即可) u-boot.bin(要下載的文件名)

如果上面的命令無法正常下載:
1. serverip配置是否正確
2. tftp服務啟動失敗,重啟tftp服務
#sudo service tftpd-hpa restart

5. 燒寫u-boot.bin到nandflash的0地址
$nand erase 0(起始地址) 40000(大小) 擦出nandflash 0 - 256k的區域
$nand write 20008000((緩存u-boot.bin的內存地址) 0(nandflash上u-boot的位置) 40000(燒寫大小)

6. 切換開發板的啟動方式到nandflash
1. 關閉開發板
2. 把SW1的開關4撥到4的那邊
3. 啟動開發板,它就從nandflash啟動

閱讀全文

與linux移植教程相關的資料

熱點內容
shell命令jar 瀏覽:301
有什麼做手帳app 瀏覽:156
phpjquery源碼 瀏覽:886
大話西遊手游源碼 瀏覽:655
javaudp代碼 瀏覽:660
linuxu盤啟動win7 瀏覽:990
如何啟用交換機dhcp伺服器 瀏覽:237
三田汽車壓縮機好嗎 瀏覽:294
馬蜂窩app偏向什麼客戶 瀏覽:366
php簡單的登錄注冊 瀏覽:554
我們接到上級命令 瀏覽:349
php本周星期一 瀏覽:65
裘錫圭pdf 瀏覽:726
android模擬器調試 瀏覽:135
sap命令大全 瀏覽:296
mysql導出數據命令 瀏覽:954
文件夾隱藏了出不來 瀏覽:564
電信網上大學源碼 瀏覽:208
rr輪轉調度演算法 瀏覽:253
我的世界無法登入伺服器怎麼辦 瀏覽:151