Linux系統在嵌入式硬件上的移植

=========================        基本常識       =========================

 

1、 Linux系統的基本構成：

一、 loader

二、 kernel

三、 filesystem

 

2、 啓動步驟：

一、 CPU從ROM（若是有的話）的0x0地址開始讀取代碼，執行loader；

二、 Loader初始化ram，並從rom中拷貝uboot或kernel的鏡像到ram的指定地址，執行鏡像；

三、 若是有uboot，則uboot執行啓動前的設置，能夠初始化部分硬件，能夠手動進入uboot環境，等等，最後拷貝kernel的鏡像到ram的指定地址；若是沒有uboot，那麼跳過這一步；

四、 前面的步驟稱爲loader部分。Kernel被加載到ram後，kernel的bootargs會被覆蓋，kernel啓動；

五、 加載驅動程序；

六、 加載文件系統，讀取並執行/etc/inittab.

 

3、 交叉編譯器：

arm-linux-gnueabihf-gcc

 

4、 Makefile文件和make的使用

（太容易了，，，，另行說明）

 

=========================        移植系統       =========================

 

1、 交叉編譯器的配置：

修改 ~/.bashrc：

export PATH=/home/hexh/toolchain/hfcctool/bin:$PATH  #shell任意目錄下都可執行gcc

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-   # 編譯loader、kernel所須要的一個變量

重啓下shell，或者source ~/.bashrc

 

2、 編譯loader和內核：

一、 公司通常基於開發板修改獲得本身的產品，所以第一次編譯要嚴格參照官方資料（這個資料都沒有，或者編不過，那就是扯蛋了），熟悉後可自行修改源碼；

二、 內核配置命令：make ARCH=arm menuconfig；

 

3、 最簡易的文件系統：

一、 編譯busybox

執行 make menuconfig

（1） 修改Build Options --> Cross Compiler prefix

（2） 菜鳥必須選中Build Options --> no shared libs

（3） 修改 Installation Options ("make install" behavior) à BusyBox installation prefix 爲../target，將會在工程目錄的target下生成最小根文件系統；

make && make install

 

進入target目錄，補齊文件系統的文件夾，標黃的部分必須確保存在：

bin  etc   lib      mnt  proc  run   sys  usr

dev  home  linuxrc  opt  root  sbin  tmp  var

 

/bin  /sbin  /usr， 這幾個文件夾已經被busybox配置過了，不須要自行添加東西，/etc目錄須要包含全部的配置信息，busybox沒有對這個文件夾進行處理，須要自行定製。

 

二、 /etc/inittab

該文件配置系統啓動的默認動做，若是該文件沒法讀取，會致使kernel panic

在busybox中，和PC機略有不一樣，文件格式：

輸出設備::運行等級:命令

經常使用運行等級：sysinit（開機自啓動項）   respawn（保持運行）

例：

# 初始化根文件系統

null::sysinit:/bin/mkdir -p /dev/pts

null::sysinit:/bin/mkdir -p /dev/shm

null::sysinit:/bin/mount –a

# 初始化hostname（須要在/etc/hostname文件中存入機器名稱）

null::sysinit:/bin/hostname -F /etc/hostname

# 執行啓動腳本（可自由訂製）

::sysinit:/etc/init.d/rcS

# 在串口0開放登陸，並自動登陸root（無密碼的狀況下）

ttyS0::respawn:/bin/login -f root

 

三、 /etc/fstab

命令 mount –a 須要使用的文件，在init初始化工做結束前，須要在/proc /tmp /sys /dev 建立對應的文件系統

內容：

proc    /proc   proc    defaults                0       0

tmpfs   /tmp    tmpfs   defaults                0       0

sysfs   /sys    sysfs   defaults                0       0

tmpfs   /dev    tmpfs   defaults                0       0

 

四、 /etc/passwd 和 /etc/shadow

這兩個文件爲帳戶數據，對inittab中的工做不重要，但登入用戶環境有利於調試工做，設置密碼也能有效阻止外部破解產品的途徑。

這兩個文件每行的第二段數據決定

例：Root用戶無密碼的配置

[root@A5 /etc]# cat passwd

root:x:0:0:root:/mnt/root:/bin/sh

[root@A5 /etc]# cat shadow

root::10933:0:99999:7:::

 

五、 /etc/profile

Profile這個腳本會在用戶登陸的時候自動執行，對inittab階段不會產生影響。

內容：

# 初始化shell

USER="$(id -un)"

LOGNAME=$USER

PS1='[\u@\h \w]# '

PATH=$PATH:/mnt/bin:/mnt/usr/bin:/mnt/sbin:/mnt/usr/sbin

HOSTNAME='/bin/hostname'

export USER LOGNAME PS1 PATH LD_LIBRARY_PATH

 

4、 文件系統鏡像的製做：

在此會介紹4種文件系統鏡像的製做方法：fat   ext4   cramfs   ubifs

一、 格式化工具 fdisk

例：格式化U盤 --> fdisk /dev/sdb

經常使用命令：

m：幫助；

p：打印分區列表；

n：新建分區；

t：修改分區格式（但不格式化）；

a：設置可啓動分區；

二、 Fat格式製做方法（在sd卡上運行系統）

例：格式化u盤 à mkfs.vfat /dev/sdb1

三、 Ext4格式製做方法（在sd卡上運行系統）

例：格式化u盤 à mkfs.ext4 /dev/sdb1

四、 Cramfs製做方法（啓動鏡像）

例：mkfs.cramfs -b 4096 -N little ${SOURCE} ${IMAGE}

五、 Ubifs製做方法

須要使用兩個工具：mkfs.ubifs  ubinize

先用mkfs.ubifs將根文件目錄製做成ubifs文件系統，再用ubinize將ubifs文件系統製做成ubi鏡像；

例：

mkfs.ubifs -r ${SRC} -e 0x1f000 -c 2048 -m 0x800 -o rootfs.ubifs

ubinize -o rootfs.ubi -m 0x800 -p 0x20000 -s 2048 ubinize.cfg

ubinize.cfg的內容：

[ubifs]

mode=ubi

image=rootfs.ubifs

vol_id=0

vol_type=dynamic

vol_name=rootfs

vol_alignment=1

vol_flags=autoresize