系統移植總結

menu 簡述嵌入式linux系統移植的主要內容有哪些？

1> 搭建交叉開發環境

  2> 移植bootloader

  3> 移植linux內核

  4> 製做根文件系統

1、搭建交叉開發環境

 

一、交叉編譯工具鏈的製做（GCC交叉編譯器的生成）

（1）       下載Binutils、GCC、Glibc源碼

（2）       配置並編譯Binutils取得所需的彙編和連接程序(鏈接程序ld,彙編程序as,主要爲GNU系統提供彙編和鏈接工具)

（3）       配置並編譯GCC源碼生成GCC編譯器。（主要爲GNU系統提供C編譯器）

（4）       配置Glibc並編譯生成Glibc的c函數庫（一些基本的C函數和其餘函數定義）

（5）       再次配置和編譯GCC源碼，生成其餘語言的編譯器，如C++編譯器（通常是C編譯器首先生成，而後以這個爲基礎，結合生成的Glibc的C函數庫，再編譯生成其餘編譯器）

【注】工具鏈依賴內核版本

 

二、二進制工具Binutils

ld:

as:

objcopy:objcopy   是用來進行目標格式轉換的  

objdump:objdump   是用來反彙編的

strings:

strip:strip  是丟棄目標文件的所有或者特定符號，減小文件體積的  

addr2line: addr2line 是用來把程序地址轉換爲文件名和行號的 

ar:ar 是用來將目標文件生成靜態庫的

三、配置主機方必須的軟件

（1）tftp服務器

Tftp用來下載遠程文件的最簡單網絡協議，基於UDP協議實現

（2）nfs服務器

     主要將本地的一個目錄經過網絡輸出，其餘計算機能夠遠程掛接這個目錄並進行訪問。

       Nfs有本身的協議和端口，但在文件傳輸或其餘相關信息傳遞的時候，NFS使用遠程過程調用協議（RPC），RPC負責管理端口號的對應與服務相關的工做。NFS自己沒有傳輸文件的協議。

 

2、 U BOOT

2010.08版本以前的Uboot架構比較簡單，以後的版本架構變複雜。

1. 什麼是bootloader，其做用是什麼？ 列舉三種ARM平臺經常使用的bootloader

（1）bootloader是系統加電或復位時首先運行的一段代碼，

（2）做用：對系統的軟硬件作相應的初始化，爲操做系統的加載運行作好準備。

（3）ARM平臺經常使用的bootloader：u-boot、  redboot、  blob 、 vivi

 2.描述u-boot啓動流程

 u-boot啓動分爲兩個階段：

第一個階段用匯編實現。設置中斷向量表->設置SVC模式、中斷和時鐘 ->

關閉看門狗、mmu和cache->初始化內存控制器->自搬移->設置堆棧、清空bss段

第二個階段用C實現。調用一系列初始化函數->初始化Flash設備和環境變量->

初始化網絡設備->進入循環

三、Uboot移植

（1）uboot移植中比較重要的幾個目錄。

   【90%的移植都在下面的6個目錄】

  a .平臺相關的(重要，關係到系統能不能正常啓動，能不能用)

/board     /cpu    /lib_arm    /include 

  b.  平臺無關的（次重要，功能是否齊全，關係到uboot支持的命令。。。如：ping命令的支持）通用

      /common  /drivers    /include 

 (2)Uboot移植流程

  a.修改Makefile

    增長交叉編譯工具鏈的路徑：CROSS_COMPFILE:=

  b.make clean(清除以前的編譯)

  c.配置Uboot(私有化，針對要移植的開發板作相應修改)

  d.編譯Uboot

     make完生成一些文件（主要關注三個）

    Uboot(elf文件)、Uboot.bin（二進制文件）、System.map（符號映射表）

   

4.Uboot相關知識點：

（1）.  bootloader向內核傳參的方式有param_struct、 tag；

（2）  u-boot的命令中，設置環境變量的命令是  setenv

（3） u-boot中存放內核啓動參數的環境變量是 bootargs

 

（4）linux要求bootloader在運行內核前，讓系統進入 SVC 模式 

 （5）linux要求bootloader將平臺號保存在 r1

5.uboot

uboot倒計時,由自啓動腳本決定

bootargs:選擇啓動方式

交叉調試：gdb_server(交叉編譯工具鏈裏有)

CP到nfs掛載的路徑下，

 

 

3、linux內核移植

一、內核概念

二、功能（linux內核的五大任務）

進程管理、內存管理、文件系統支持、設備管理（驅動）、網絡協議

三、組織結構

四、配置內核（內核裁剪：make menuconfig）

       (1)頂層Makefile

(2)kconfig(裁剪 菜單選項的來源，添加刪除選項)

(3)arch/arm…/mach/…板級信息

(4)arch…/smdkc100.c 板級驅動配置信息

五、編譯內核（make zImage）

六、添加驅動

  （1）網卡

（2）LED

(3)Nand分區

(4)SD卡

(5)LCD

七、可能考的面試題

  配置內核時，保留了什麼，裁剪了什麼？

項目中前期開發模式是nfs掛載的方式，全部配置了nfs服務，配置了DM9000的驅動，便於tftp下載；項目中主控端用到了zigbee模塊，GPRS模塊，因此分別配置了USB轉串口驅動。項目中沒有用到SPI驅動，因此把這部分裁剪了。

【注】make zImage:編譯生成內核的可移植鏡像

      make modules:以M形式控制的部分才能編譯

 8.linux內核啓動流程

(1)Bootloader:

a.硬件上電後跳到一個固定位置執行相應的代碼

b.初始化相應的設備

c.加載內核的代碼到內存

d.跳到內核代碼起始位置執行

(2)Kernel

a.內核自解壓

b.初始化靜態編譯進內核的驅動模塊（須要訪問rootfs）

c.掛載rootfs(須要訪問、運行用戶空間的程序)

d.直接執行第一個用戶空間程序

（3）第一個用戶空間程序

   配置用戶環境，執行服務進程

9.linux調試內核方法介紹

當console初始化之後，通常最爲簡單的內核調試方式爲： printk　

     printk支持幾種打印級別？

8種(0~7)

10 .linux相關知識點

（1）內核啓動過程當中，若是終端出現」Error:a」錯誤，可能出現的緣由是：內核不支持當前開發平臺

（2）內核啓動過程當中，若是終端出現」Error:p」錯誤，可能出現的緣由是：內核不支持當前處理器

（3）內核解壓後，console初始化之前使用的函數是：printascii

十一、內核相關問題： 

  （1）編譯內核鏡像命令 make  zImage 

       編譯模塊的命令 make  modules

  （2）第一次配置內核時，應使用的缺省內核配置文件是什麼？ 

    arch/arm/configs/s5pc100_defconfig

  （3）存放平臺代碼的文件是什麼(完整路徑)？ 

    arch/arm/mach-s5pc100/mach-smdkc100.c

  （4）內核解壓後的入口在哪一個文件？ 

    arch/arm/kernel/start.S

 4、rootfs的製做 

1.概念  

      存放運行、維護系統所必須的各類工具軟件、庫文件、腳本、配置文件和其餘特殊文件的地方，也能夠安裝各類軟件包。  

 2.rootfs製做流程

（1）採用bubybox建立基本命令

（2）建立基本的目錄/lib  /etc /var  /tmp /dev  /sys /proc等

（3）添加glibc基本動態庫

（4）建立基本的設備節點

（5）添加啓動配置和腳本程序（通常etc下有此四個文件）/etc/inittab   /etc/fstab  /etc/init.d/rcS

另外有一個文件profile也能夠加，用來存放環境變量。

【inittab:定義了各類action。

如：在用busybox製做根文件系統時，若是要求在程序執行前按enter鍵進行確認，添加action：askfirst　】

【rcS:init進程調用的第一個腳本

  通常都會有 mount -a(掛載全部fstab下的內容)】

（6）測試根文件系統

（7）製做根文件系統鏡像，如ramdisk  cramfs jffs2......

 四、根文件系統特性 

（1）內核掛載的第一個文件系統， 

（2）根文件系統上存放有內核運行的第一個初始化程序init、命令、設備節點、配置文件以及共享庫等等 

（3）系統中只能有一個根文件系統 

（4）嵌入式linux系統一般用bubybox工具集構建文件系統，以減少系統體積

 5.init進程  

 （1）全部進程的祖宗進程 

 （2）全部孤兒進程的父進程 

六、不一樣的文件系統的區別 

（1）yaffs二、jffs2 文件系統能夠運行在nand flash上，並具備可讀寫特性 

（2）cramfs  文件系統能夠運行在nand flash上，並具只讀特性  

（3）tmpfs 不佔用任何磁盤空間的文件系統 

ubifs針對大容量磁盤的文件系統。

yaffs，yaffs2的區別：yaffs按小頁訪問，yaffs2按大頁訪問。

yaffs文件系統有一個致命的bug，在開機時會掃描整個磁盤，速度慢，耗時。因此適用於小容量的磁盤（兆級如下的）。