1第4章嵌入式linux的構(gòu)建2嵌入式開發(fā)流程建立交叉編譯環(huán)境啟動(dòng)代碼Bootloader的實(shí)現(xiàn)/移植kernel的配置/移植/編譯根文件系統(tǒng)Cramfs的實(shí)現(xiàn)33主要內(nèi)容4.1嵌入式Bootloader技術(shù)4.2嵌入式根文件系統(tǒng)構(gòu)建4.3Linux內(nèi)核及啟動(dòng)流程4.4基于ARM目標(biāo)板的Linux系統(tǒng)及應(yīng)用程序燒定4第4章嵌入式linux的構(gòu)建-Bootloader4.1Bootloader簡(jiǎn)介4.2常用Bootloader

的介紹4.3Bootloader

的燒寫和使用5第4章嵌入式linux的構(gòu)建-BootloaderBootloader簡(jiǎn)介常用Bootloader

的介紹Bootloader

的燒寫和使用64.1Bootloader簡(jiǎn)介4.1.1Bootloader的概念 4.1.2Bootloader

的啟動(dòng)4.1.3Bootloader

的種類 74.1.1Bootloader的概念引入：對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，從開機(jī)上電到操作系統(tǒng)啟動(dòng)需要一個(gè)引導(dǎo)過程。嵌入式Linux系統(tǒng)同樣離不開引導(dǎo)程序，這個(gè)引導(dǎo)程序就叫做BootLoader。對(duì)比：回憶一下PC的體系結(jié)構(gòu)我們可以知道，PC機(jī)中的引導(dǎo)加載程序由BIOS（其本質(zhì)就是一段固件程序）和位于硬盤MBR（MasterBootRecord，引導(dǎo)記錄）中的引導(dǎo)程序一起組成。BIOS在完成硬件檢測(cè)和資源分配后，將硬盤MBR中的引導(dǎo)程序讀到系統(tǒng)的RAM中，然后將控制權(quán)交給引導(dǎo)程序。引導(dǎo)程序的主要運(yùn)行任務(wù)就是將內(nèi)核映象從硬盤上讀到RAM中然后跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核的入口點(diǎn)去運(yùn)行，也即開始啟動(dòng)操作系統(tǒng)。84.1.1Bootloader的概念而在嵌入式系統(tǒng)中，通常并沒有像BIOS那樣的固件程序。因此整個(gè)系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)就完全由BootLoader來完成．比如在一個(gè)基于ARM4TDMIcore的嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)在上電或復(fù)位時(shí)都從地址0x00000000開始執(zhí)行．而在這個(gè)地址處安排的通常就是系統(tǒng)的BootLoader程序。

94.1.1Bootloader的概念Bootloader的概念和功能BootLoader是一段匯編代碼，存放在MBR主引導(dǎo)記錄中，它的主要作用就是將操作系統(tǒng)啟動(dòng)代碼讀入內(nèi)存。從功能上看，Bootloader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。通過這段小程序可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。104.1.1Bootloader的概念每種CPU體系結(jié)構(gòu)都有不同的BootLoader。有些BootLoader也支持多種體系結(jié)構(gòu)的CPU，比如U-Boot就同時(shí)支持ARM體系結(jié)構(gòu)和MIPS體系結(jié)構(gòu)。除了依賴于CPU的體系結(jié)構(gòu)外，BootLoader實(shí)際上也依賴于具體的嵌入式板級(jí)設(shè)備的配置。這也就是說，對(duì)于兩塊不同的嵌入式板而言，即使它們是基于同一種CPU而構(gòu)建的，要想讓運(yùn)行在一塊板子上的BootLoader程序也能運(yùn)行在另一塊板子上，通常也都需要修改BootLoader的源程序。114.1.1Bootloader的概念Bootlaoder的不統(tǒng)一性/不通用性特別是在嵌入式領(lǐng)域，為嵌入式系統(tǒng)建立一個(gè)通用的BootLoader是很困難的。當(dāng)然，我們可以歸納出一些通用的概念來，以便我們了解特定BootLoader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前在嵌入式Linux系統(tǒng)中，有了一些流行和通用的Bootloader框架?，F(xiàn)實(shí)開發(fā)中，我們都是采用現(xiàn)有的BootLoader進(jìn)行修改Vivi,blob,u-boot是最常見的，它們都是開源的Vivi是三星公司的，我們的實(shí)驗(yàn)板子就是使用的它124.1.2Bootloader的啟動(dòng)嵌入式Linux系統(tǒng)也是通過Bootloader引導(dǎo)啟動(dòng)的。一上電，就要執(zhí)行Bootloader來初始化系統(tǒng)。系統(tǒng)加電或復(fù)位后，所有CPU都會(huì)從某個(gè)地址開始執(zhí)行，具體的地址值是由處理器設(shè)計(jì)決定的。比如，基于ARM4TDMIcore的CPU在復(fù)位時(shí)通常都從地址0x00000000取它的第一條指令。而基于ARM處理器構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)通常都有某種類型的固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備(比如：ROM、EEPROM或FLASH等)被映射到這個(gè)預(yù)先安排的地址上。因此在系統(tǒng)加電后，CPU將首先執(zhí)行Bootloader程序。1313典型存儲(chǔ)空間分配結(jié)構(gòu)bootloader啟動(dòng)參數(shù)內(nèi)核根文件系統(tǒng)144.1.2Bootloader的啟動(dòng)主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間一般通過串口建立連接，BootLoader軟件在執(zhí)行時(shí)通常會(huì)通過串口來進(jìn)行I/O，比如：輸出打印信息到串口，從串口讀取用戶控制字符等。Bootloader多數(shù)是兩階段的啟動(dòng)過程第一個(gè)啟動(dòng)階段是和硬件平臺(tái)相關(guān)的，大都采用匯編程序編寫，以達(dá)到短小精悍的目的。第二個(gè)啟動(dòng)階段是和硬件平臺(tái)無關(guān)的，大都采用C語(yǔ)言編寫，這樣可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，而且代碼會(huì)具有更好的可讀性和可移植性。154.1.2Bootloader的啟動(dòng)大多數(shù)Bootloader都包含兩種不同的操作模式：“啟動(dòng)加載”模式和“下載”模式。最終用戶的角度看，BootLoader的作用就是用來加載操作系統(tǒng)。16Bootloader－啟動(dòng)舉例17Bootloader－啟動(dòng)舉例18Bootloader－啟動(dòng)舉例194.1.2Bootloader的啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)方式

20諸如u－boot的BootLoader本身集成網(wǎng)絡(luò)功能支持這種方式開發(fā)板不需要配置較大的存儲(chǔ)介質(zhì)，跟無盤工作站有點(diǎn)類似。但是使用這種啟動(dòng)方式之前，需要把BootLoader安裝到板上的EPROM或者Flash中。BootLoader通過以太網(wǎng)接口遠(yuǎn)程下載Linux內(nèi)核映象或者文件系統(tǒng)。

BootLoader下載文件一般都使用TFTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，還可以通過DHCP的方式動(dòng)態(tài)配置IP地址。

4.1.2Bootloader的啟動(dòng)214.1.2Bootloader的啟動(dòng)磁盤啟動(dòng)方式傳統(tǒng)的Linux系統(tǒng)運(yùn)行在臺(tái)式機(jī)或者服務(wù)器上，這些計(jì)算機(jī)一般都使用BIOS引導(dǎo)，并且使用磁盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)。Linux傳統(tǒng)上是通過Lilo（LinuxLoader）引導(dǎo)的，后來又出現(xiàn)了GNU的軟件Grub（GrandUnifiedBootloader）。這兩種Bootloader廣泛應(yīng)用在X86的Linux系統(tǒng)上。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用的并不多。224.1.2Bootloader的啟動(dòng)Flash啟動(dòng)方式大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)上都使用Flash存儲(chǔ)介質(zhì)，NORFlash（線性Flash）使用最為普遍。Bootloader一般放在Flash的底端或者頂端，這需要根據(jù)處理器的復(fù)位向量來進(jìn)行設(shè)置?？梢耘渲贸蒑TD設(shè)備來訪問Flash分區(qū)。

234.1.3Bootloader的種類嵌入式系統(tǒng)世界已經(jīng)有各種各樣的Bootloader，種類劃分的方法也不是唯一的。一般可以按照它所支持處理器體系結(jié)構(gòu)不同進(jìn)行劃分。

具體參見表4.1嵌入式比較常見的Uboot,vivi和blobPC系統(tǒng)上是grub和lilo24Bootloader的種類BootloaderMonitor描述X86ARMPowerPCLilo否Linux磁盤引導(dǎo)程序是否否Grub否GNU引導(dǎo)的Lilo替代程序是否否Loadlin否從DOS引導(dǎo)Linux是否否ROLO否從ROM引導(dǎo)Linux而不需要BIOS是否否Etherboot否通過以太網(wǎng)卡啟動(dòng)Linux引導(dǎo)程序是否否LinuxBIOS否完全替代BUIS的Linux引導(dǎo)程序是否否Blob否LART等硬件平臺(tái)的引導(dǎo)程序否是否U-Boot是通用引導(dǎo)程序是是是RedBoot是基于eCos的引導(dǎo)程序是是是25第4章嵌入式linux的構(gòu)建4.1Bootloader簡(jiǎn)介4.2常用Bootloader

的介紹4.3Bootloader

的燒寫和使用264.2常用Bootloader的介紹1、vivivivi是韓國(guó)Mizi公司開發(fā)的Bootloader，適用于ARM9處理器。2、RedBootRedBoot也稱作紅帽(RedHat)嵌入式調(diào)試引導(dǎo)程序，是一種用于嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立開放源代碼引導(dǎo)/裝載器。3、U-BootU－Boot（UniversalBootloader）是一款目前功能較為強(qiáng)大的開源Bootloader程序，它支持多種處理器平臺(tái)，包括ARM、MIPS等。274.2.2U-BootU-Boot支持的處理器構(gòu)架包括PowerPC，ARM，MIPS，x86U-Boot的功能強(qiáng)大，涵蓋了絕大部分處理器構(gòu)架，提供大量外設(shè)驅(qū)動(dòng)，支持多個(gè)文件系統(tǒng)，附帶調(diào)試、腳本和引導(dǎo)等工具

U-boot可配置性非常強(qiáng)

,它所支持的命令也可以通過配置來增減。U-boot的命令主要包括以下幾類：信息類命令、環(huán)境變量類命令、存儲(chǔ)器命令、Flash專用命令、載類命令、啟動(dòng)類命令和Cache類命令，參見表4.228vivi簡(jiǎn)介vivi是由韓國(guó)MIZI公司開發(fā)的專門用于SAMSUNGARM架構(gòu)的一種Bootloader

。它同樣支持啟動(dòng)加載模式和下載工作模式。在下載模式下，vivi為用戶提供一個(gè)命令行人機(jī)接口，通過這個(gè)人機(jī)接口可以使用vivi提供的一些命令。29vivi簡(jiǎn)介如果嵌入式系統(tǒng)沒有鍵盤和顯示，那么可以利用vivi中的串口，將其和宿主機(jī)連接起來，利用宿主機(jī)中的串口軟件（如windows中的超級(jí)終端或者Linux中的minicom）來控制。30vivi的啟動(dòng)過程分析Bootloader的啟動(dòng)過程分兩個(gè)階段-stage1和stage2。依賴CPU體系結(jié)構(gòu)的代碼通常放在stage1中，而且通常用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。stage2中的代碼通常用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，而且代碼會(huì)具有更好的可讀性和可移植性。Bootloader技術(shù)內(nèi)幕31Bootloader的stage1通常包括以下步驟：

1、硬件設(shè)備初始化

2、為加載stage2準(zhǔn)備RAM空間

3、復(fù)制stage2到RAM空間

4、設(shè)置好堆棧

5、跳轉(zhuǎn)到stage2的C入口點(diǎn)vivi的啟動(dòng)過程分析32Bootloader的stage2通常包括以下步驟：

1、初始化本階段要用到的硬件設(shè)備

2、檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)存映射

3、將kernel映像和根文件系統(tǒng)映像從

Flash上讀到RAM空間

4、為內(nèi)核設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)

5、調(diào)用內(nèi)核vivi的啟動(dòng)過程分析3333把內(nèi)核(kernel)從flash復(fù)制到RAM，然后啟動(dòng)它；初始化硬件；下載程序并寫入flash（通常由串口或者網(wǎng)口先把內(nèi)核下載到RAM中，然后寫入flash）；檢測(cè)目標(biāo)板（bootloader會(huì)有一些簡(jiǎn)單的代碼用以測(cè)試目標(biāo)板硬件的好壞）。vivi的作用3434vivi代碼分析vivi的第一階段主要完成了依賴于CPU的體系結(jié)構(gòu)硬件初始化，包括禁止中斷、初始化串口、復(fù)制第二階段到RAM中等。由于這些代碼是和硬件緊密相關(guān)的,因此要求大家在閱讀時(shí)需要對(duì)照S3C2410處理器的數(shù)據(jù)手冊(cè),查閱相關(guān)的寄存器的描述，以便更好地理解。這些匯編代碼全部就集中在vivi\arch\s3c2410目錄下的head.S這一個(gè)匯編文件中，當(dāng)然還有相關(guān)的頭文件。35vivi的第二階段的入口就是init/main.c，按照源代碼的組織流程，根據(jù)模塊化劃分的原則，共分為8個(gè)功能模塊即八個(gè)步驟，在源代碼的注釋中以step非常清晰的給出了區(qū)分。第一步：vivi從main()函數(shù)開始執(zhí)行，函數(shù)開始通過putstr(vivi_bannner)打印出vivi的版本。第二步：對(duì)開發(fā)板初始化board_init函數(shù)，主要完成時(shí)鐘初始化（init_time()）和通用I/O口設(shè)置(set_gpios()),在/arch/s3c2410/smdk.c中vivi代碼分析3636第三步：進(jìn)行內(nèi)存映射初始化和內(nèi)存管理單元（MMU）的初始化工作,在mmu.c文件中。第四步：初始化堆，函數(shù)heap_init()定義在\lib\heap.c文件中。第五步：初始化mtd設(shè)備，用mtd_dev_init（）函數(shù)第六步：配置參數(shù)，主要是init_priv_data函數(shù)。第七步：提供vivi人機(jī)接口的各種命令。第八步：進(jìn)入Bootloader的兩種模式之一。vivi代碼分析3737如何進(jìn)入vivi界面1、進(jìn)行硬件連接連接電源，將5V電源線的連到UP-NETARM2410-S的電源接口;連接串口線，一端連接PC的串口，另一端連接到UP-NETARM2410-S的串口（上面的）；連接網(wǎng)線，將隨機(jī)附帶的交叉網(wǎng)線把UP-NETARM2410-S靠近于電源接口的網(wǎng)口和PC機(jī)的網(wǎng)口連接好。38如何進(jìn)入vivi界面2、進(jìn)入宿主機(jī)中的串口軟件：windows中的超級(jí)終端/Linux中的minicom運(yùn)行Windows系統(tǒng)下（以WindowsXP為例）開始→所有程序→附件→通訊→超級(jí)終端（HyperTerminal）。請(qǐng)大家注意：在windowsxp操作系統(tǒng)下，當(dāng)初次建立超級(jí)終端的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)如下對(duì)話框，請(qǐng)?jiān)凇踔写蛏稀?并選擇“否”39如何進(jìn)入vivi界面新建一個(gè)通信終端。如果要求輸入?yún)^(qū)號(hào)、電話號(hào)碼等信息請(qǐng)隨意輸入，出現(xiàn)如圖5.2.1所示對(duì)話框時(shí)，為所建超級(jí)終端取名為arm，可以為其選一個(gè)圖標(biāo)。單擊“確定”按鈕。圖5.2.1創(chuàng)建超級(jí)終端40如何進(jìn)入vivi界面選擇ARM開發(fā)平臺(tái)實(shí)際連接的PC機(jī)串口（如COM1），按確定后出現(xiàn)如圖5.2.2所示的屬性對(duì)話框，設(shè)置通信的格式和協(xié)議。這里波特率為115200，數(shù)據(jù)位8，無奇偶校驗(yàn)，停止位1，無數(shù)據(jù)流控制。圖5.2.2設(shè)置串行口41如何進(jìn)入vivi界面完成新建超級(jí)終端的設(shè)置以后，可以選擇超級(jí)終端文件菜單中的另存為，把設(shè)置好的超級(jí)終端保存在桌面上，以備后用。用串口線將PC機(jī)串口和平臺(tái)正確連接后，就可以在超級(jí)終端上看到程序輸出的信息了.42如何進(jìn)入vivi界面3、打開電源開關(guān)，系統(tǒng)會(huì)由VIVI開始引導(dǎo)。正常啟動(dòng)時(shí)會(huì)顯示啟動(dòng)信息到“PressReturntostarttheLINUXnow,anyotherkeyforvivi”，不進(jìn)行任何操作等待30S或按回車則啟動(dòng)進(jìn)入linux系統(tǒng)，按除回車鍵外的其它鍵則進(jìn)入vivi控制臺(tái)，如圖5.3.1。在這里輸入“boot”，進(jìn)入LINUX系統(tǒng);輸入“bootucos”進(jìn)入ucos系統(tǒng)。43圖5.3.1vivi控制臺(tái)輸入“boot”后會(huì)引導(dǎo)kernel，啟動(dòng)linux系統(tǒng)，見5.3.2.

44在該應(yīng)用程序目錄下，可以掛載nfs文件系統(tǒng)，通過“l(fā)s”查看應(yīng)用程序45vivi的文件結(jié)構(gòu)（1）arch：此目錄包括了所有VIVI支持的目標(biāo)板的子目錄，存儲(chǔ)了與CPU架構(gòu)有關(guān)的代碼文件。（第一階段源碼在arch中的head.S文件中，都是匯編語(yǔ)言）（2）Documentation：存放了許多文檔，包括VIVI使用指南。（3）drivers：目標(biāo)板的各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，比如串口、NandFlash和NorFlash等，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的讀寫和控制。46vivi的文件結(jié)構(gòu)（4）include：頭文件的公共目錄，所有vivi源代碼所需的頭文件目錄（5）init：此目錄只有main.c和version.c兩個(gè)文件。與普通的C程序一樣，VIVI將從main函數(shù)開始執(zhí)行（vivi第二階段的入口函數(shù)），main函數(shù)調(diào)用lib下的函數(shù)實(shí)現(xiàn)第二階段工作。（6）lib：一些平臺(tái)公共的接口代碼，第二階段的初始化代碼和vivi常用命令的實(shí)現(xiàn)。47vivi的文件結(jié)構(gòu)（7）scripts：此目錄存放了配置所需的腳本文件，如Menuconfig和Configure文件，以方便對(duì)VIVI的配置。（8）test：存放一些測(cè)試代碼文件。（9）util：存放與NANDFlash燒寫image相關(guān)的工具實(shí)現(xiàn)代碼48第4章嵌入式linux的構(gòu)建4.1Bootloader簡(jiǎn)介4.2常用Bootloader

的介紹4.3Bootloader

的燒寫和使用494.3Bootloader(vivi)的燒寫和使用linux系統(tǒng)的移植主要包括四個(gè)部分：燒寫2410－Slinux

操作系統(tǒng)包括燒寫vivi,kernel,root三個(gè)步驟，除此我們還要燒寫yaffs.tar，這四個(gè)文件為：vivi----linux操作系統(tǒng)啟動(dòng)的bootloader;zImage----linux操作系統(tǒng)內(nèi)核;root.cramfs----根文件系統(tǒng);yaffs.tar----應(yīng)用程序50燒寫Vivi既可通串口燒寫也可通過jtag來燒寫；zImage和root.cramfs通過串口來燒寫；應(yīng)用程序壓縮包通過網(wǎng)口來下載。514.3.1Bootloader（vivi）的燒寫vivi的燒寫有兩種方式：通過JTAG口燒寫和通過串口燒寫。

在Flash被格式化且內(nèi)存里也沒有Bootloader的時(shí)候，此時(shí)目標(biāo)板是一個(gè)完全干凈的開發(fā)板，就需要通過JTAG口把Bootloader燒寫到板子上串口燒寫主要用于更新和升級(jí)Bootloader。在Windows下可以通過超級(jí)終端來訪問目標(biāo)板來進(jìn)行燒寫，在Linux下可以通過MiniCom燒寫。52板子上沒有任何東西（包括BootLoader）的時(shí)候，需要專門的工具對(duì)vivi等BootLoader進(jìn)行燒寫B(tài)ootloader－舉例手冊(cè)第9-19頁(yè)53板子上有諸如vivi等BootLoader后，再進(jìn)行升級(jí)，就可以利用Target上已經(jīng)存在的（舊的）BootLoader了Bootloader－舉例544.3.2Bootloader的使用工作正常的時(shí)候,Bootloader處于加載模式或者交換模式如使用vivi的時(shí)候,其交互模式的界面是55利用vivi升級(jí)內(nèi)核Bootloader－舉例56利用vivi升級(jí)文件系統(tǒng)Bootloader－舉例574.4Linux內(nèi)核及啟動(dòng)過程Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)Linux內(nèi)核配置、編譯Linux內(nèi)核移植58Linux系統(tǒng)實(shí)際上由兩個(gè)比較獨(dú)立的部分組成，即內(nèi)核部分和系統(tǒng)部分（根文件系統(tǒng)）。59Linux內(nèi)核主要由5個(gè)子系統(tǒng)組成：進(jìn)程調(diào)度內(nèi)存管理虛擬文件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)程間通信。Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)60Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)-Linux源碼位置61/include子目錄包含了建立內(nèi)核代碼時(shí)所需的大部分包含文件，/init子目錄包含了內(nèi)核的初始化代碼-內(nèi)核工作起點(diǎn)。/arch子目錄包含了所有硬件結(jié)構(gòu)特定的內(nèi)核代碼。如：arm、i386、alpha。/drivers子目錄包含了內(nèi)核中所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，如塊設(shè)備和SCSI設(shè)備。/fs子目錄包含了所有的文件系統(tǒng)的代碼，如：ext2，vfat等。/net子目錄包含了內(nèi)核的連網(wǎng)代碼。/mm子目錄包含了所有內(nèi)存管理代碼。/ipc子目錄包含了進(jìn)程間通信代碼。/kernel子目錄包含了主內(nèi)核代碼。Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)-Linux內(nèi)核子目錄62Linux內(nèi)核配置系統(tǒng)的組成1、Makefile：頂層和各源代碼中的makefile2、配置文件.config文件，包含配置選項(xiàng)，存放內(nèi)核配置后結(jié)果。Rules.make：規(guī)則文件，被所有的Makefile使用。Linux內(nèi)核配置編譯63Linux內(nèi)核配置系統(tǒng)的組成3、配置工具基于字符的界面make

config：進(jìn)入命令行，可以一行一行的配置，但使用不十分方便?；?/p>

Ncurses

的文本模式圖形用戶界面make

menuconfig：大多數(shù)開發(fā)人員使用的Linux內(nèi)核編譯菜單，使用方便?；?/p>

Xwindows

圖形界面的用戶配置界面make

xconfig。Linux內(nèi)核配置編譯6464Linux內(nèi)核配置與裁減下載Linux內(nèi)核源碼到/usr/src目錄下 解壓該文件進(jìn)入/usr/src/linux-2.x.xx目錄，執(zhí)行makemenuconfig命令就可以進(jìn)入配置界面。Linux內(nèi)核配置編譯65Makemenuconfig的圖形配置界面6666Linux內(nèi)核配置與裁減在啟動(dòng)配置菜單后，選擇相應(yīng)的配置時(shí)，有三種選擇方式，它們分別代表的含義如下。N——不將該功能編譯進(jìn)內(nèi)核Y——將該功能編譯進(jìn)內(nèi)核M——將該功能編譯成可以在需要時(shí)動(dòng)態(tài)插入到內(nèi)核中的模塊Linux內(nèi)核配置編譯6767Linux內(nèi)核編譯在完成內(nèi)核的裁減之后，內(nèi)核的編譯要執(zhí)行以下命令：makedep：對(duì)內(nèi)核原代碼的文件進(jìn)行完整性和依賴性進(jìn)行檢驗(yàn)，確保關(guān)鍵文件在正確的位置。makeclean：編譯內(nèi)核之前先把環(huán)境給清理干凈。有時(shí)也可用makerealclean或makemrproper來徹底清除相關(guān)依賴，保證沒有不正確的.o文件存在。makezImage：創(chuàng)建內(nèi)核鏡像文件makemodules：創(chuàng)建內(nèi)核模塊，若不創(chuàng)建內(nèi)核模塊，這步可以不要。Linux內(nèi)核配置編譯6868Linux移植Linux移植其實(shí)質(zhì)是獲取某一版本的Linux內(nèi)核源碼，根據(jù)具體目標(biāo)平臺(tái)對(duì)這源碼進(jìn)行必要的改寫（主要是修改體系結(jié)構(gòu)相關(guān)部分），然后添加一些外設(shè)的驅(qū)動(dòng)，打造一款適合于目標(biāo)平臺(tái)的新操作系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)目標(biāo)平臺(tái)的交叉編譯，生成一個(gè)內(nèi)核映象文件，最后通過一些手段把該映象文件燒寫（安裝）到目標(biāo)平臺(tái)中?；贏RM開發(fā)板的Linux內(nèi)核移植69交叉編譯環(huán)境的搭建修改Linux內(nèi)核源碼linux

的移植主要包含啟動(dòng)代碼的修改，內(nèi)核的鏈接及裝入，參數(shù)傳遞，內(nèi)核引導(dǎo)幾個(gè)部分?；贏RM目標(biāo)板的Linux內(nèi)核配置裁減與編譯基于ARM開發(fā)板的Linux內(nèi)核移植70704.2嵌入式Linux根文件系統(tǒng)構(gòu)建Linux文件系統(tǒng)介紹根文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)BusyBox生成工具集根文件系統(tǒng)啟動(dòng)流程7171文件系統(tǒng)簡(jiǎn)單說就是一種目錄結(jié)構(gòu)，linux操作系統(tǒng)中的設(shè)備是以文件的形式存在的，將這些文件進(jìn)行分類管理以及提供和內(nèi)核交互的接口，就形成文件系統(tǒng)。Linux文件系統(tǒng)介紹7272根文件系統(tǒng)是一種特殊的文件系統(tǒng),是內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)掛載的第一個(gè)文件系統(tǒng)。該文件系統(tǒng)就要包括Linux啟動(dòng)時(shí)所必須的目錄和關(guān)鍵性的文件。例如：Linux啟動(dòng)時(shí)都需要有init目錄下的相關(guān)文件，在Linux掛載分區(qū)時(shí)Linux一定會(huì)找/etc/fstab這個(gè)掛載文件等，根文件系統(tǒng)中還包括了許多的應(yīng)用程序bin目錄等。任何包括這些Linux系統(tǒng)啟動(dòng)所必須的文件都可以稱為根文件系統(tǒng)。內(nèi)核代碼的映像文件保存在根文件系統(tǒng)中。系統(tǒng)引導(dǎo)啟動(dòng)程序會(huì)在根文件系統(tǒng)掛載之后從中把一些初始化腳本（如rcS,inittab）和服務(wù)加載到內(nèi)存中去運(yùn)行。根文件系統(tǒng)介紹73根文件系統(tǒng)介紹文件系統(tǒng)和內(nèi)核是完全獨(dú)立的兩個(gè)部分。在嵌入式中移植的內(nèi)核下載到開發(fā)板上，是沒有辦法真正的啟動(dòng)Linux操作系統(tǒng)的(會(huì)出現(xiàn)無法加載文件系統(tǒng)的錯(cuò)誤)，啟動(dòng)成功之后可以自動(dòng)或手動(dòng)掛載其他的文件系統(tǒng)。74根文件系統(tǒng)在系統(tǒng)啟動(dòng)中到底是什么時(shí)候掛載的呢？先將/dev/ram0掛載，而后執(zhí)行/linuxrc.等其執(zhí)行完后，切換根目錄，再掛載具體的根文件系統(tǒng).根文件系統(tǒng)執(zhí)行完之后，也就到了Start_kernel()函數(shù)【在init/main.c文件中有個(gè)函數(shù)叫start_kernel,它是用來啟動(dòng)內(nèi)核的主函數(shù)】的最后，執(zhí)行init的進(jìn)程，也就第一個(gè)用戶進(jìn)程。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行各種初始化的操作。7576對(duì)比linux文件系統(tǒng)和根文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)Linux根文件系統(tǒng)嵌入式Linux系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)/bin：存放二進(jìn)制可執(zhí)行命令的目錄。/dev：存放設(shè)備文件和目錄。/etc：存放系統(tǒng)管理和配置文件和目錄。/home：用戶主目錄，比如用戶user的主目錄就是/home/user,可以用~user來表示。/lib：存放動(dòng)態(tài)鏈接共享庫(kù)的目錄。/sbin：存放系統(tǒng)管理員使用的管理程序的目錄。/tmp：公用的臨時(shí)文件存儲(chǔ)點(diǎn)。/root：系統(tǒng)管理員的主目錄。/mnt：用以臨時(shí)掛載其他的文件系統(tǒng)。/proc：虛擬文件系統(tǒng)，可直接訪問這個(gè)目錄來獲取系統(tǒng)信息。/var：某些大文件溢出區(qū)。/usr：存放應(yīng)用程序和文件。/bin/dev/etc/lib/tmp/mnt

/proc/var/usr由于受系統(tǒng)資源的限制，一般沒有Linux根文件系統(tǒng)那么復(fù)雜，僅保留一些常用的目錄即可,對(duì)于嵌入式系統(tǒng)，必須選擇一個(gè)合適的根文件系統(tǒng)以使系統(tǒng)運(yùn)行最佳。*嵌入式系統(tǒng)通常都不是針對(duì)多用戶的77根文件系統(tǒng)存放二進(jìn)制文件的目錄主要有四個(gè)：/bin,/sbin，/usr/bin和/usr/sbin，二進(jìn)制文件要放在哪個(gè)目錄，與它在系統(tǒng)中所扮演的角色有很大的關(guān)系。如果這個(gè)是用于和系統(tǒng)管理員必備的二進(jìn)制文件，就會(huì)放在/bin。如果這是系統(tǒng)管理員必備，但是一般用戶根本不會(huì)用到的二進(jìn)制文件，就會(huì)放在/sbin，如果不是用戶必備的二進(jìn)制文件，多半會(huì)放在/usr/bin;如果不是系統(tǒng)管理必備的工具，多半會(huì)放在/usr/sbin中。78根文件系統(tǒng)鏈接庫(kù)目錄lib，同樣如此，系統(tǒng)引導(dǎo)以及執(zhí)行最基本命令需要的鏈接庫(kù)會(huì)在/lib，所有其他的鏈接庫(kù)會(huì)放在/usr/lib，通常在套件安裝時(shí)，會(huì)在/usr/lib中產(chǎn)生子目錄，以便放它自己的鏈接庫(kù)。79補(bǔ)充：掛載/掛裝mount命令在Linux中將一個(gè)文件系統(tǒng)與一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備關(guān)聯(lián)起來的過程稱為掛裝（mount）。使用mount命令將一個(gè)文件系統(tǒng)附著到當(dāng)前文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中（根）。命令mount[-參數(shù)][設(shè)備名稱][掛載點(diǎn)]例：mount/dev/sdb1/mnt80#使用不帶參數(shù)的mount命令來顯示所有已經(jīng)掛載上了的文件系統(tǒng)#也可將掛載配置寫入/etc/fstab中，也實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掛載81根文件系統(tǒng)的類型嵌入式Linux根文件系統(tǒng)主要的根文件系統(tǒng)類型（基于存儲(chǔ)設(shè)備的文件系統(tǒng)類型）有：JFFS2YAFFS/YAFFS2Cramfs等Romfs

RAMDISK82(1)JFFS2JFFS嵌入式系統(tǒng)文件系統(tǒng)最早是由瑞典AxisCommunications公司基于Linux2.0的內(nèi)核為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的文件系統(tǒng)。JFFS2，日志閃存嵌入式系統(tǒng)文件系統(tǒng)版本2(JournallingFlashFileSystemv2)，是RedHat公司基于JFFS開發(fā)的閃存文件系統(tǒng)。特點(diǎn)是：可讀寫的、支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮的、基于哈希表的日志型文件系統(tǒng)，并提供了崩潰/掉電安全保護(hù)等。缺點(diǎn)主要是當(dāng)文件系統(tǒng)已滿或接近滿時(shí)，因?yàn)槔占年P(guān)系而使jffs2的運(yùn)行速度大大放慢。目前jffs3正在開發(fā)中。

83(3)Cramfs：CompressedROMFileSystemCramfs是Linux的創(chuàng)始人Linus

Torvalds參與開發(fā)的一種只讀的壓縮文件系統(tǒng)。它也基于MTD驅(qū)動(dòng)程序。在cramfs文件系統(tǒng)中，每一頁(yè)(4KB)被單獨(dú)壓縮，可以隨機(jī)頁(yè)訪問，其壓縮比高達(dá)2:1,為嵌入式系統(tǒng)節(jié)省大量的Flash存儲(chǔ)空間，使系統(tǒng)可通過更低容量的FLASH存儲(chǔ)相同的文件，從而降低系統(tǒng)成本，而且系統(tǒng)的可靠性較好。由于以上特性，Cramfs在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。然而它的只讀屬性同時(shí)又是它的一大缺陷，使得用戶無法對(duì)其內(nèi)容對(duì)進(jìn)擴(kuò)充。84(2)yaffs：YetAnotherFlashFileSystemyaffs/yaffs2是專為嵌入式系統(tǒng)使用NAND型閃存而設(shè)計(jì)的一種日志型文件系統(tǒng)。與jffs2相比，它減少了一些功能(例如不支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮)，所以速度更快，掛載時(shí)間很短，對(duì)內(nèi)存的占用較小。另外，它還是跨平臺(tái)的文件系統(tǒng)，除了Linux和eCos，還支持WinCE,pSOS和ThreadX等操作系統(tǒng)。

858686/bin：必要的用戶命令（二進(jìn)制文件）。*/boot：引導(dǎo)加載程序使用的靜態(tài)文件。/dev：設(shè)備文件及其他特殊文件。/etc：系統(tǒng)配置文件。*/home：用戶主目錄。/lib：必要的鏈接庫(kù)，例如：C鏈接庫(kù)、內(nèi)核模塊。/mnt：臨時(shí)掛載的文件系統(tǒng)的掛載點(diǎn)。*/opt：附加軟件的安裝目錄。proc：提供內(nèi)核和進(jìn)程信息的proc文件系統(tǒng)。*/root：root用戶主目錄。sbin：必要的系統(tǒng)管理員命令。tmp：臨時(shí)文件目錄。usr：大多數(shù)用戶使用的應(yīng)用程序和文件目錄。var：監(jiān)控程序和工具程序存放的可變數(shù)據(jù)。根文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)8787很小的應(yīng)用程序提供完整的工具集的功能init進(jìn)程:由內(nèi)核啟動(dòng)的第一個(gè)也是惟一的一個(gè)用戶進(jìn)程，它根據(jù)配置文件決定啟動(dòng)哪些程序.在嵌入式領(lǐng)域，通常使用Busybox集成的init程序.嵌入式根目錄下的bin,sbin和usr目錄以及l(fā)inuxc通常就是Busybox文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等的工具集在/downloads/下載Busybox：busybox-1.12.2.tar.bz2解壓后，進(jìn)入配置菜單：

makemenuconfigBusyBox生成工具集8888BusyBox生成工具集89BusyBox生成工具集選擇Busybox的編譯方式：BuildOptions BuildBusyBoxasastaticbinary(nosharedlibs)缺省配置為使用鏈接庫(kù)配置交叉編譯器：BuildOptions[*]DoyouwanttobuildBusyBoxwithaCrossCompiler?(/opt/crosstools/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6/bin/arm-linux-)CrossCompilerprefix安裝路徑：InstallationOptions(./_install)BusyBoxinstallationprefix90BusyBox生成工具集配置其他工具集：ArchivalUtilitiesCoreutilsConsoleUtilitiesDebian

UtilitieEditorsFindingUtilitiesInitUtilitiesLogin/PasswordManagementUtilitiesMiscellaneousUtilitiesLinuxModuleUtilitiesNetworkingUtilitiesProcessUtilitiesShellsSystemLoggingUtilitiesLinuxSystemUtilities91BusyBox生成工具集配置其他工具集：ArchivalUtilities

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