

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文檔簡介
1、<p><b> 引言</b></p><p> Linux是最受歡迎的自由電腦操作系統(tǒng)內(nèi)核。它是一個用C語言寫成,符合POSIX標準的類Unix操作系統(tǒng)。嵌入式linux 是將日益流行的Linux操作系統(tǒng)進行裁剪修改,使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。嵌入式linux既繼承了Internet上無限的開放源代碼資源,又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性。嵌入式Linux的特點
2、是版權費免費;購買費用媒介成本技術支持全世界的自由軟件開發(fā)者提供支持網(wǎng)絡特性免費,而且性能優(yōu)異,軟件移植容易,代碼開放,有許多應用軟件支持,應用產(chǎn)品開發(fā)周期短,新產(chǎn)品上市迅速,因為有許多公開的代碼可以參考和移植,實時性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持,實時性能穩(wěn)定性好安全性好。</p><p> 本文主要進行基于ARM9 S3C2410的Linux2.6.22.6內(nèi)核移植,
3、硬件平臺是博創(chuàng)UP-CUP S2410教學試驗箱。宿主機開發(fā)環(huán)境是CentOS5.5操作系統(tǒng)。</p><p> Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的特點</p><p> Linux做嵌入式系統(tǒng)有其獨特的優(yōu)勢,首先,Linux是開放源代碼的,不存在黑箱技術,遍布全球的眾多Linux愛好者又是Linux開發(fā)者的強大技術支持;其次,Linux的內(nèi)核小、效率高,內(nèi)核的更新速度很快,linux是可
4、以定制的,其系統(tǒng)內(nèi)核最小只有約134KB。第三,Linux是免費的OS,在價格上極具競爭力。 Linux還有著嵌入式操作系統(tǒng)所需要的很多特色,突出的就是Linux適應于多種CPU和多種硬件平臺,是一個跨平臺的系統(tǒng)。到目前為止,它可以支持二三十種CPU。而且性能穩(wěn)定,裁剪性很好,開發(fā)和使用都很容易。很多CPU包括家電業(yè)芯片,都開始做Linux的平臺移植工作。移植的速度遠遠超過Java的開發(fā)環(huán)境。也就是說,如果今天用Linux環(huán)境開發(fā)產(chǎn)品,
5、那么將來換CPU就不會遇到困擾。同時,Linux內(nèi)核的結構在網(wǎng)絡方面是非常完整的,Linux對網(wǎng)絡中最常用的TCP/IP協(xié)議有最完備的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網(wǎng)絡,以及無線網(wǎng)絡,Toker ring(令牌環(huán)網(wǎng))、光纖甚至衛(wèi)星的支持。所以Linux很適于做信息家電的開發(fā)。</p><p> Linux的大小適合嵌入式操作系統(tǒng)——Linux固有的模塊性,適應性和可配置性,使得這很容易做到。另外,Lin
6、ux源碼的實用性和成千上萬的程序員熱切期望它用于無數(shù)的嵌入式應用軟件中,導致很多嵌入式Linux的出現(xiàn)。</p><p> Linux內(nèi)核編譯選項簡介</p><p> Linux內(nèi)核提供了多種編譯方法,既可以基于XWindow圖形界面方式進行編譯,同時在文本界面下也有相應的字符界面或者簡單的基于選項問答式的編譯,在本文我們選擇文本字符界面的編譯方式,其相應的命令為 make menu
7、config。</p><p> Linux內(nèi)核提供了多種編譯選項,我們可以根據(jù)自己的平臺實際情況進行相關模塊的刪減。下面基于Linux2.6.19.x內(nèi)核進行一些主要編譯選項的說明。</p><p> 3.1 General setup常規(guī)設置</p><p> Local version - append to kernel release</p&
8、gt;<p> 在內(nèi)核版本后面加上自定義的版本字符串(小于64字符),可以用"uname -a"命令看到</p><p> Support for paging of anonymous memory (swap)</p><p> 使用交換分區(qū)或者交換文件來做為虛擬內(nèi)存</p><p> System V IPC</
9、p><p> System V進程間通信(IPC)支持,許多程序需要這個功能.必選,除非你知道自己在做什么</p><p> POSIX Message Queues</p><p> POSIX消息隊列,這是POSIX IPC中的一部分</p><p> Auditing support</p><p> 審計
10、支持,某些內(nèi)核模塊(例如SELinux)需要它,只有同時選擇其子項才能對系統(tǒng)調(diào)用進行審計</p><p> Enable support for printk</p><p> 允許內(nèi)核向終端打印字符信息,在需要診斷內(nèi)核為什么不能運行時選擇</p><p> Enable ELF core dumps</p><p> 內(nèi)存轉儲支持,
11、可以幫助調(diào)試ELF格式的程序</p><p> Enable eventpoll support</p><p> 支持事件輪循的系統(tǒng)調(diào)用</p><p> Use full SLAB allocator</p><p> 使用SLAB完全取代SLOB進行內(nèi)存分配,SLAB是一種優(yōu)秀的內(nèi)存分配管理器,推薦使用</p>&
12、lt;p> 3.2 Loadable module support</p><p><b> 可加載模塊支持</b></p><p> Enable loadable module support</p><p> 打開可加載模塊支持,如果打開它則必須通過”make modules_install”把內(nèi)核模塊安裝在/lib/mod
13、ules/中</p><p> Module unloading</p><p> 允許卸載已經(jīng)加載的模塊</p><p> Forced module unloading</p><p> 允許強制卸載正在使用中的模塊(比較危險)</p><p> Module versioning support<
14、/p><p> 允許使用其他內(nèi)核版本的模塊(可能會出問題)</p><p> Source checksum for all modules</p><p> 為所有的模塊校驗源碼,如果你不是自己編寫內(nèi)核模塊就不需要它</p><p> Automatic kernel module loading</p><p>
15、; 讓內(nèi)核通過運行modprobe來自動加載所需要的模塊,比如可以自動解決模塊的依賴關系</p><p> 3.3 Block layer塊設備層</p><p> Enable the block layer</p><p> 塊設備支持,使用硬盤/USB/SCSI設備者必選</p><p> IO Schedulers<
16、/p><p><b> IO調(diào)度器</b></p><p> Deadline I/O scheduler</p><p> 使用輪詢的調(diào)度器,簡潔小巧,提供了最小的讀取延遲和尚佳的吞吐量,特別適合于讀取較多的環(huán)境(比如數(shù)據(jù)庫)</p><p> Default I/O scheduler</p>&l
17、t;p><b> 默認IO調(diào)度器</b></p><p> 3.4 Processor type and features中央處理器(CPU)類型及特性</p><p> Processor family</p><p> 處理器系列,請按照你實際使用的CPU選擇</p><p> Firmware D
18、rivers</p><p><b> 固件驅(qū)動程序</b></p><p> High Memory Support</p><p> 最高內(nèi)存支持,總內(nèi)存小于等于1G的選"off",大于4G的選"64G"</p><p> Memory model</p>
19、<p> 一般選"Flat Memory",其他選項涉及內(nèi)存熱插拔</p><p> Math emulation</p><p> 數(shù)學協(xié)處理器仿真,486DX以上的cpu就不要選它了</p><p> Enable seccomp to safely compute untrusted bytecode</p>
20、<p> 只有嵌入式系統(tǒng)可以不選</p><p> Timer frequency</p><p> 內(nèi)核時鐘頻率,桌面推薦"1000 HZ",服務器推薦"100 HZ"或"250 HZ"</p><p> 3.5 Networking網(wǎng)絡</p><p>
21、 Networking options</p><p><b> 網(wǎng)絡選項</b></p><p> Network packet debugging</p><p> 在調(diào)試不合格的包時加上額外的附加信息,但在遇到Dos攻擊時你可能會被日志淹沒</p><p> Packet socket</p>
22、<p> 這種Socket可以讓應用程序(比如tcpdump,iptables)直接與網(wǎng)絡設備通訊,而不通過內(nèi)核中的其它中介協(xié)議</p><p> Packet socket: mmapped IO</p><p> 讓Packet socket驅(qū)動程序使用IO映射機制以使連接速度更快</p><p> Unix domain sockets&l
23、t;/p><p> 一種僅運行于本機上的效率高于TCP/IP的Socket,簡稱Unix socket.許多程序都使用它在操作系統(tǒng)內(nèi)部進行進程間通信(IPC),比如X Window和syslog</p><p> TCP/IP networking</p><p> TCP/IP協(xié)議當然要選</p><p> IP: multicasti
24、ng</p><p> 群組廣播,似乎與網(wǎng)格計算有關,僅在使用MBONE的時候才需要</p><p> IP: advanced router</p><p> 高級路由,如果想做一個路由器就選吧</p><p> IP: policy routing</p><p><b> 策略路由</b
25、></p><p> IP: equal cost multipath</p><p> 用于路由的基于目的地址的負載均衡</p><p> IP: verbose route monitoring</p><p> 顯示冗余的路由監(jiān)控信息</p><p> IP: kernel level autoc
26、onfiguration</p><p> 在內(nèi)核啟動時自動配置ip地址/路由表等,需要從網(wǎng)絡啟動的無盤工作站才需要這個東西</p><p> IP: tunneling</p><p> IP隧道,將一個IP報文封裝在另一個IP報文內(nèi)的技術</p><p> IP: GRE tunnels over IP</p>&l
27、t;p> 基于IP的GRE(通用路由封裝)隧道</p><p> IP: multicast routing</p><p><b> 多重傳播路由</b></p><p> The IPv6 protocol</p><p> 你要是需要IPv6就選吧</p><p> IrD
28、A (infrared) subsystem support</p><p> 紅外線支持,比如無線鼠標或無線鍵盤</p><p> Bluetooth subsystem support</p><p><b> 藍牙支持</b></p><p> Generic IEEE 802.11 Networking
29、Stack</p><p> 通用無線局域網(wǎng)(IEEE 802.11系列協(xié)議)支持</p><p> 3.6 Device Drivers設備驅(qū)動程序</p><p> Generic Driver Options</p><p><b> 驅(qū)動程序通用選項</b></p><p>
30、Select only drivers that don't need compile-time external firmware</p><p> 只顯示那些不需要內(nèi)核對外部設備的固件作map支持的驅(qū)動程序,除非你有某些怪異硬件,否則請選上</p><p> Prevent firmware from being built</p><p> 不編
31、譯固件.固件一般是隨硬件的驅(qū)動程序提供的,僅在更新固件的時候才需要重新編譯.建議選上</p><p> Userspace firmware loading support</p><p> 提供某些內(nèi)核之外的模塊需要的用戶空間固件加載支持,在內(nèi)核樹之外編譯的模塊可能需要它</p><p> Driver Core verbose debug messages
32、</p><p> 讓驅(qū)動程序核心在系統(tǒng)日志中產(chǎn)生冗長的調(diào)試信息,僅供調(diào)試</p><p> Memory Technology Devices (MTD)</p><p> 特殊的存儲技術裝置,如常用于數(shù)碼相機或嵌入式系統(tǒng)的閃存卡</p><p> Plug and Play support</p><p>
33、 即插即用支持,若未選則應當在BIOS中關閉"PnP OS".這里的選項與PCI設備無關</p><p> PnP Debug Messages</p><p><b> 該選項僅供調(diào)試使用</b></p><p> ISA Plug and Play support</p><p> IS
34、A設備即插即用支持</p><p> Block devices</p><p><b> 塊設備</b></p><p> Network block device support</p><p> 讓你的電腦成為網(wǎng)絡塊設備的客戶端</p><p> RAM disk support&
35、lt;/p><p> 內(nèi)存中的虛擬磁盤,大小固定(由下面的選項決定,也可給內(nèi)核傳遞"ramdisk_size=參數(shù)"來決定),它的功能和代碼都比shmem簡單許多</p><p> Default number of RAM disks</p><p> 默認RAM disk的數(shù)量</p><p> Default R
36、AM disk block size (bytes)</p><p> 每一個RAM disk的默認塊大小,設為PAGE_SIZE的值時效率最高</p><p> Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support</p><p> 如果啟動計算機所必須的模塊都在內(nèi)核里的話可以不選此項&
37、lt;/p><p> Misc devices</p><p><b> 雜項設備</b></p><p> SCSI device support</p><p><b> SCSI設備</b></p><p> SCSI device support</p&g
38、t;<p> 有任何SCSI/SATA/USB/光纖/FireWire/IDE-SCSI仿真設備之一就必須選上</p><p> legacy /proc/scsi/ support</p><p> 一些老的刻錄程序可能需要它</p><p> SCSI disk support</p><p><b>
39、SCSI硬盤或U盤</b></p><p> SCSI generic support</p><p> 若有SCSI硬盤/CD-ROM/tape之外的SCSI設備才需要選擇</p><p> SCSI media changer support</p><p> 一種SCSI備份設備</p><p&g
40、t; Network device support</p><p><b> 網(wǎng)絡設備</b></p><p> Network device support</p><p> 網(wǎng)絡設備支持,當然要選啦</p><p> PHY device support</p><p> 數(shù)據(jù)鏈路
41、層芯片簡稱為MAC控制器,物理層芯片簡稱之為PHY,通常的網(wǎng)卡把MAC和PHY的功能做到了一顆芯片中,但也有一些僅含PHY的"軟網(wǎng)卡"</p><p> Ethernet (10 or 100Mbit)</p><p> 目前最廣泛的10/100M網(wǎng)卡</p><p> Ethernet (1000 Mbit)</p><
42、;p> 目前已成裝機主流的1000M網(wǎng)卡</p><p> Ethernet (10000 Mbit)</p><p><b> 萬兆網(wǎng)卡無福消受啦</b></p><p> Token Ring devices</p><p><b> 令牌環(huán)網(wǎng)設備</b></p>
43、<p> Wireless LAN (non-hamradio)</p><p><b> 無線LAN</b></p><p> PCMCIA network device support</p><p> PCMCIA或CardBus網(wǎng)卡</p><p> Wan interfaces</p&
44、gt;<p><b> WAN接口</b></p><p> PPP (point-to-point protocol) support</p><p> 點對點協(xié)議,PPP已經(jīng)基本取代SLIP了,用ADSL的可要仔細選擇了</p><p> PPP multilink support</p><p&g
45、t; 多重鏈路協(xié)議(RFC1990)允許你將多個線路(物理的或邏輯的)組合為一個PPP連接一充分利用帶寬,這不但需要pppd的支持,還需要ISP的支持</p><p> PPP filtering</p><p> 允許對通過PPP接口的包進行過濾</p><p> PPP support for async serial ports</p>
46、<p> 通過標準異步串口(COM1,COM2)使用PPP,比如使用老式的外置modem(非同步modem或ISDN modem)上網(wǎng)</p><p> PPP support for sync tty ports</p><p> 通過同步tty設備(比如SyncLink適配器)使用PPP,常用于高速租用線路(比如T1/E1)</p><p>
47、PPP Deflate compression</p><p> 為PPP提供Deflate(等價于gzip壓縮算法)壓縮算法支持,需要通信雙方的支持才有效</p><p> PPP BSD-Compress compression</p><p> 為PPP提供BSD(等價于LZW壓縮算法,沒有gzip高效)壓縮算法支持,需要通信雙方的支持才有效</p
48、><p> PPP MPPE compression (encryption)</p><p> 為PPP提供MPPE加密協(xié)議支持,它被用于微軟的P2P隧道協(xié)議中</p><p> PPP over Ethernet</p><p> 這就是ADSL用戶最常見的PPPoE啦,也就是在以太網(wǎng)上跑的PPP協(xié)議</p><p
49、> PPP over ATM</p><p> 在ATM上跑的PPP</p><p> Input device support</p><p><b> 輸入設備</b></p><p> Generic input layer (needed for keyboard,mouse...)</p&
50、gt;<p> 通用輸入層,要使用鍵盤鼠標的就必選</p><p> Mouse interface</p><p><b> 鼠標接口</b></p><p> Touchscreen interface</p><p><b> 觸摸屏</b></p>&l
51、t;p> Event interface</p><p> 能夠利用/dev/input/eventX來存取輸入設備的事件</p><p> Event debugging</p><p><b> 該選項僅供調(diào)試</b></p><p><b> Keyboards</b><
52、/p><p> 鍵盤驅(qū)動,一般選個AT鍵盤即可</p><p><b> Mouse</b></p><p> 鼠標驅(qū)動,一般選個PS/2鼠標即可</p><p> Touchscreens</p><p><b> 觸摸屏驅(qū)動</b></p><p
53、> Miscellaneous devices</p><p> 其他雜項驅(qū)動,一般選個PC喇叭即可</p><p> Hardware I/O ports</p><p><b> 硬件I/O端口</b></p><p> Serial I/O support</p><p>
54、 使用PS/2鍵盤或鼠標的就必選</p><p> i8042 PC Keyboard controller</p><p> PS/2接口的鍵盤和鼠標</p><p> Serial port line discipline</p><p><b> 串口鍵盤或鼠標</b></p><p&g
55、t; PS/2 driver library</p><p> 為PS/2接口上的設備提供驅(qū)動(比如PS/2鼠標或標準AT鍵盤)</p><p> Raw access to serio ports</p><p> 不是hacker就別選了</p><p> Gameport support</p><p>
56、; 就是早年"小霸王"游戲機上的那種手柄</p><p> USB support</p><p><b> USB支持</b></p><p> 3.7 File systems文件系統(tǒng)</p><p> JFS filesystem support</p><p&g
57、t; IBM的JFS文件系統(tǒng)</p><p> ROM file system support</p><p> 用于嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存文件系統(tǒng)的支持</p><p> CD-ROM/DVD Filesystems</p><p> CD-ROM/DVD文件系統(tǒng)</p><p> ISO 9660 CDROM
58、 file system support</p><p> CD-ROM的標準文件系統(tǒng)</p><p> DOS/Windows的文件系統(tǒng)</p><p> MSDOS fs support</p><p> 古老的MSDOS文件系統(tǒng)</p><p> VFAT (Windows-95) fs support
59、</p><p> 從Win95開始使用的VFAT文件系統(tǒng)</p><p> Default codepage for FAT</p><p><b> 默認代碼頁</b></p><p> Default iocharset for FAT</p><p><b> 默認字符
60、集</b></p><p> Network File Systems</p><p><b> 網(wǎng)絡文件系統(tǒng)</b></p><p> Linux2.6.22.6內(nèi)核的交叉編譯步驟</p><p> 1. 由于系統(tǒng)運行的體系結構為ARM,而且要編譯出能夠在目標板上運行的程序,需要在主機上進行交叉編譯
61、,因此,首先需要修改內(nèi)核源碼根目錄下的Makefile,如下圖。</p><p> 2.進入arch/arm/plat-s3c24xx,打開common-smdk.c文件,進行Flash分區(qū)信息的更改。</p><p> 3. 配置內(nèi)核,在配置內(nèi)核前,先拷貝s3c2410開發(fā)板的默認配置到內(nèi)核根目錄下,以簡化配置過程。</p><p> 4.在配置過程中主要注
62、意處理器類型的選擇、嵌入式文件系統(tǒng)的支持以及一些嵌入式輸入輸出接口的支持。以下是配置過程需要注意的選項。</p><p> System Type ---> </p><p> S3C2410 Machines ---> </p><p
63、> [*] SMDK2410/A9M2410 </p><p> 這一項是處理器支持,選擇ARM處理器的SMDK2410。</p><p> Userspace binary formats ---></p><p> < > Kernel support for a.out and ECOFF binaries <
64、/p><p> 去除該選項,a.out和ECOFF是兩種可執(zhí)行文件的格式,在ARM-Linux下一般都用ELF,所以這兩種基本用不上。 </p><p> Networking ---></p><p> Networking options ---> </p><p> <
65、;*> Packet socket </p><p> [*] Packet socket: mmapped IO</p><p> Wireless ---></p><p> --- Improved wireless configuration API</p><p>
66、--- Wireless extensions </p><p> [ ] Enable full debugging output (NEW) </p><p> --- IEEE 802.11 WEP encryption (802.1x) </p><p> <*>
67、0; IEEE 802.11i CCMP support (NEW) </p><p> <*> IEEE 802.11i TKIP encryption (NEW) </p><p> Network device support ---></p><p> Ethernet (1
68、0 or 100Mbit) ---></p><p> <*> DM9000 support </p><p> 由于本實驗箱使用的是DM9000網(wǎng)卡,所以選上此項。</p><p> File systems --></p><p> < > Second extended fs su
69、pport</p><p> < > Ext3 journalling file system support #去除對ext3的支持</p><p> <*> Kernel automounter support</p><p> <*> Kernel automounter version 4 support (also
70、 supports v3)</p><p> <*> Filesystem in Userspace support</p><p> Pseudo filesystems --></p><p> [*] Virtual memory file system support (former shm fs)</p><p&
71、gt; <*> Userspace-driven configuration filesystem (EXPERIMENTAL) </p><p> Miscellaneous filesystems --></p><p> <*> YAFFS2 file system support</p><p> <*> J
72、ournalling Flash File System v2 (JFFS2) support</p><p> [*] JFFS2 write-buffering support</p><p> [ ] JFFS2 summary support (EXPERIMENTAL)</p><p> [ ]
73、0; JFFS2 XATTR support (EXPERIMENTAL)</p><p> [*] Advanced compression options for JFFS2 </p><p> [*] JFFS2 ZLIB compression support</p><p&
74、gt; [*] JFFS2 RTIME compression support </p><p> [*] JFFS2 RUBIN compression support</p><p> JFFS2 default compression mode (priority) --
75、-> </p><p> Network File Systems --></p><p> <*> NFS file system support</p><p> [*]Provide NFSv3 client support</p><p> [*]Provide client support for t
76、he NFSv3 ACL protocol extension </p><p> [*] Provide NFSv4 client support (EXPERIMENTAL) </p><p> [*] Allow direct I/O on NFS files</p><p> <*> NFS
77、server support </p><p> [*] Provide NFSv3 server support </p><p> [*]Provide server support for the NFSv3 ACL protocol extension </p><p>
78、 [*] Provide NFSv4 server support (EXPERIMENTAL) </p><p> --- Provide NFS server over TCP support
79、 </p><p> [*] Root file system on NFS </p><p> 5.配置完成后進行交叉編譯,設置好交叉編譯器路徑,輸入make uImage命令編譯u-boot可以識別解壓的內(nèi)核文件。&
80、lt;/p><p> 6.編譯好后將arch/arm/boot/目錄下的uImage文件下載到試驗箱中。</p><p> 7.從網(wǎng)上下載一個Linux的最小文件系統(tǒng),解壓到根目錄。</p><p> 8.配置內(nèi)核啟動參數(shù)。</p><p><b> 9.啟動內(nèi)核。</b></p><p>
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