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在写一个嵌入式Linux构建的初级教程,先放上两篇,请大家拍拍转。

2015-06-17 11:18 1056 查看
构建嵌入式Linux系统初级实践教程(一)

通过动手实践来学习嵌入式Linux系统,是一个行之有效的方法。本文以O'REILLY出版的经典书籍Building embedded linux systems(第二版)为蓝本,从动手实践的角度,循序渐渐地介绍了嵌入式Linux系统的构建方法,可以作为初学者的入门指导。

本文为初级教程,后续还会有中级和高级教程。初级教程的目标是“学会”,中级教程瞄准于能实际应用的系统,而高级教程则希望能讨论一些有创新性的高级专题。本文采用我喜欢的step by step的叙述方式,便于读者理解和掌握,对概念性的内容则不做过多说明,读者可参考Building embedded linux systems(第二版)的相关内容。

1、准备目标单板

学习嵌入式Linux系统的前提是有一块目标单板。对于初学者而言,使用软件模拟器做目标单板是不错的选择,既不花费额外的金钱,又不用担心损坏硬件。

本文的目标单板选择QEMU软件模拟器的ARM VersatilePB单板,它的硬件构成是:

- ARM926E, ARM1136 or Cortex-A8 CPU

- PL190 Vectored Interrupt Controller

- Four PL011 UARTs

- SMC 91c111 Ethernet adapter

- PL110 LCD controller

- PL050 KMI with PS/2 keyboard and mouse.

- PCI host bridge. Note the emulated PCI bridge only provides access to PCI memory space. It does not provide access to PCI IO space. This means some devices

(eg. ne2k_pci NIC) are not usable, and others (eg. rtl8139 NIC) are only usable when the guest drivers use the memory mapped control registers.

- PCI OHCI USB controller.

- LSI53C895A PCI SCSI Host Bus Adapter with hard disk and CD-ROM devices.

- PL181 MultiMedia Card Interface with SD card.

一般的Linux发行版都有QEMU软件,可直接安装使用。如果要使用最新版本,可以到QEMU的主页下载源码自行编译。

2、准备交叉编译工具链

我们选用CodeSourcery出品的ARM 交叉编译工具链,可从http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/arm 下载。我使用的是2009q1版本,现在已有更新的版本。下载软件压缩包后,在主目录解压:

tar xf arm-2009q1-203-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2

然后修改 ~/.bash_profile 文件,把工具链的bin目录加到PATH中

export PATH=${PATH}:~/arm-2009q1/bin

3、让目标板跑起来!

有了交叉编译工具链,我们就可以编译一个最简单的内核,让目标板跑起来了。从http://www.kernel.org下载Linux内核源码,我用的是2.6.29.4版本。解压后,进入Linux内核源

码目录,执行

make ARCH=arm allnoconfig

然后再执行

make ARCH=arm menuconfig

增加下面的内核配置项:

System Type --> Versatile platform type --> Support Versatle/PB platform

Device Drivers --> Character devices --> Serial drivers --> ARM AMBA PL011 serial port support --> support for console on AMBA serial port

保存配置,退出后,执行下面的命令编译内核:

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

内核编译成功后,用下面的命令启动QEMU模拟器

qemu-system-arm -M versatilepb -kernel
~/linux-2.6.29.4/arch/arm/boot/zImage
-nographic -append "console=ttyAMA0"

目标板开始启动内核运行起来了,但最后却挂死,打出 kernel panic 信息。这并不奇怪,因为我们还没有构建根文件系统呢。不过,目标板运行到 kernel panic,说明了两件事

情:

(1)交叉编译工具链能正常工作

(2)模拟器的目标板能正常工作

因为我们把目标板的串口输出定向到当前的命令命令行终端,所以在目标板挂死后,可直接关闭此命令行终端退出目标板的运行;也可以另开一个命令行终端,执行

killall qemu-system-arm

命令来退出目标板的运行。

(原文在: http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type-blog-itemid-5168172.html

构建嵌入式Linux系统初级实践教程(二)

4、构建根文件系统

准备一个rootfs的作为根文件系统的构建目录:

mkdir ~/rootfs

现在我们可以开始构建根文件系统了。

我们先把交叉编辑工具链里为target准备的库文件拷到构建目录中。

mkdir ~/rootfs/lib

cd ~/arm-2009q1/arm-none-linux-gnueabi/libc/lib

cp -a * ~/rootfs/lib

cd ~/rootfs/lib

arm-none-linux-gnueabi-strip *.so

有了库文件,我们再来构建命令程序。我们选用busybox,并使用它的缺省配置。进入busybox源码目录,执行

make ARCH=arm defconfig

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

在我环境下,有两个命令编译失败,为了简单,我们直接禁用它们。执行

make ARCH=arm menuconfig

然后禁选下面两项:

Miscellaneous Utilities --> inotifyd

Networking Utilities --> ip tunnel

保存配置后,再重新编译:

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

编译完成后,安装到rootfs目录中:

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- CONFIG_PREFIX=~/rootfs install

(关于busybox更详细的说明,请参考:精通initramfs构建step
by step (三):busybox,http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type-blog-itemid-630156.html

现在rootfs已经有了一些目录和文件,我们再补充一些关键的目录和文件。

cd ~/rootfs

mkdir dev sys proc etc mnt

mknod dev/console c 5 1 (这条命令需要以root权限执行)

至此,一个基本的根文件系统已经构建好了。为了尽快看到效果,我们把根文件系统打包成initramfs。在打包前,我们要在rootfs的根目录中创建一个名为init的文件,其内容是:

#!/bin/sh

mount -t proc proc /proc

mount -t sysfs sysfs /sys

mdev -s

exec /sbin/init

好了,开始打包:

find . | cpio -H newc -o | gzip -9 > ../arm-busybox.cpio.gz

(关于initramfs更详细的说明,请参考:精通initramfs构建step
by step :总目录,http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type-blog-itemid-1100709.html

前面编译的内核,还需要增加新的配置项:

Kernel Features --> Use the ARM EABI to compile the kernel

Userspace binary formats --> Kernel support for ELF binaries

General Setup --> initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support

保存配置后,再重新编译内核。

内核和initramfs都有了,我们再次让目标板跑起来:

qemu-system-arm -M versatilepb -kernel ~/linux-2.6.29.4/arch/arm/boot/zImage -initrd
~/arm-busybox.cpio.gz -nographic -append "console=ttyAMA0"


——你看到了什么?

(原文在: http://linuxman.blog.ccidnet.com/blog-htm-do-showone-uid-60710-type-blog-itemid-5861227.html
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