Linux學習 ：Uboot, Kernel, 根文件系統初步分析

１.U-Boot啓動內核的過程能夠分爲兩個階段：

  1）第一階段的功能

• 硬件設備初始化
• 加載U-Boot第二階段代碼到RAM空間
• 設置好棧
• 跳轉到第二階段代碼入口

  2）第二階段的功能

• 初始化本階段使用的硬件設備
• 檢測系統內存映射
• 將內核從Flash讀取到RAM中
• 爲內核設置啓動參數
• 啓動內核

關於uboot 啓動分析如下這條連接寫的不錯，使用的是MINI2440平臺：　

http://www.cnblogs.com/heaad/archive/2010/07/17/1779829.html

 

２.編譯Kernel:

Makefile 能夠參考：/arch/arm/kernel/kbuild/Makefile.txt

config ： (1) autoconf.h

　　　　  (2) auto.conf

編譯後可根據:  /arch/arm/kernel/head.S   和　/arch/arm/kernel/vmlinux.lds  分析啓動流程。

內核啓動完掛接根文件系統，而後啓動應用程序。

 

３．構建根文件系統：jffs2 , yaffs2

 內核啓動應用程序：①open(/dev/console)  : 終端。　　②經過run_init_process 啓動程序。

 init程序（即busybox）：①讀取配置文件(/etc/inittab)。　②解析配置文件。　③執行（客戶定製程序）。

 busybox : ls, cp, cd等指令(應用)的集合。

　　->init_main  -> parse_inittab -> file = fopen(INITTAB, "r");

 inittab格式：<id>:<runlevels>:<action>:<process>

   id => /dev/id ,用做終端：stdin,   stdout,   stderr: printf,scanf,err.
   runlevels: 忽略
   action: 執行時機：　sysinit, respawn, askfirst, wait, once, restart, ctrlaltdel, shutdon.
   process: 應用程序或腳本

 

(一)根據配置文件或默認設置構造action：

static void new_init_action(init action, const char *command, const char *cons)    

　　 ->     new_init_action(ASKFIRST, "-/bin/sh", "/dev/tty2");　　反推出配置文件：tty2::askfirst:-/bin/sh

①建立一個init_action結構，填充。

②放入init_action_list鏈表。

(二)執行action:多種action類型

run_actions(SYSINIT);

run_actions(WAIT);

run_actions(ONCE);

while(1){

　　run_actions(RESPAWN);

　　run_actions(ASKFIRST);

　　wpid = wait(NULL);

　　while (wpid > 0){

　　　　a->pid = 0;

　　}

}

 

最小根文件系統構成：①/dev/console , /dev/null  ②init => busybox. ③/etc/inittab ④inittab配置文件指定的程序　⑤程序依賴的庫（C庫）。

構建根文件系統：

①參考INSTALL如何編譯busybox:(如下構建init)

   make defconfig      : 使用默認配置減小一些配置工做

   make menuconfig   : Build Options　　配置編譯選項。
   make
   make CROSS_COMPILE=arm-linux-     或　在Makefile中指定編譯工具鏈。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   ARCH ?=arm   
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CROSS_COMPILE ?= arm-linux-

　make CONFIG_PREFIX=/work/nfs_root/fs_mini/    install (指定你要編譯到的目錄，直接install可能會破壞pc機系統)

②製做根文件系統:(完善最小系統)

　測試指令： sudo mknod console c 5 1

   安裝glibc庫：  mkdir -p /work/nfs_root/fs_mini/lib
　　　　　　　　cd /work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib   //進入交叉編譯器glibc庫目錄
　　　　　　　　cp *so*  /work/nfs_root/fs_mini/lib -d(若是是連接文件依然保持連接形式)   

   製做系統映像：
   編譯安裝yaffs2image文件系統製做工具　　　　

　　　　一、下載yaffs2源碼包：git clone git://www.aleph1.co.uk/yaffs2

　　　　二、解壓

　　　　三、爲了使內核支持yaffs2源碼，必須爲內核打補丁：.

   　　　　 進入yaffs2根目錄，執行/patch-ker.sh c m /home/zdl/study/linux-2.6.10-fs2410/linux-2.6.10，

    　　　　其中c表示複製    m表明複合版本，另外與之相對立的參數 l表示僅連接不復制文件，s表明單一版本，由於yaffs目前具備yaffs和yaffs2兩個源碼包。

　使用方法：mkyaffs2image /work/nfs_root/fs_mini   fs_mini.yaffs2

   掛在虛擬根文件系統：mkdir proc
　　　　　　　　　　　mount -t proc null /proc   //能夠加入/etc/init.d/rcS 腳本中開機自動掛載

　　　　　另外一種方法：mount -a   //依賴/etc/fstab

　　　　　　fstab格式：#device　　mount-point　　type　　options　　dump　　fsck　　order　　

　　　　　　　　　　　　 proc　   　/proc　　　 　　proc　    defaults      0　　      0

      udev機制：自動建立/dev/設備節點
　　busybox默認的簡化版mdev使用:參考mdev.txt   ，一樣能夠在fstab中指定mount。

   編譯製做jffs2映像文件的工具：

　　cd /work/GUI/xwindow/X/deps
　　tar xzf zlib-1.2.3.tar.gz　　
　　cd zlib-1.2.3
      ./configure --shared --prefix=/usr
      make
      sudo make install
    而後編譯 mkfs.jffs2
　　cd /work/tools
      tar xjf mtd-utils-05.07.23.tar.bz2
　　cd mtd-utils-05.07.23/util
　　make
      sudo make install

    製做jffs2映像文件:
　　cd /work/nfs_root
　　mkfs.jffs2 -n -s 2048-e 128KiB -d fs_mini -o fs_mini.jffs2

網絡文件系統NFS使用：　　

      配置nfs服務：sudo vi /etc/exports          重啓nfs服務：sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart      使用nfs服務：mount -t nfs -o nolock 192.168.1.19:/work/nfs_root/   mini_fs      直接從nfs啓動：參考nfsroot.txt配置  ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>      bootargs=noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.19:/work/nfs_root/mini_fs ip=192.168.1.11:192.168.1.19:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off