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1、linux 内核移植教学回顾n u-boot的启动流程n用户输入命令后,u-boot的执行过程n添加一个u-boot命令教学内容n linux内核的配置系统uKconfig文件uMakefile文件n Linux内核的生成过程n Linux内核启动的条件教学要求n理解linux内核的配置系统,能够添加内核功能菜单;n了解内核的生成过程;n了解内核启动的条件;linux 配置系统n Linux内核源代码支持二十多种体系结构的处理器,还有各种各样的驱动程序;n 因此,linux内核有上千条配置选项,配置相当复杂;n 所以,linux内核源码组织了一个配置系统;n 配置系统包括三部分:uMakefi
2、le:负责整体的配置编译uKconfig:配置选项的来源u配置工具:生成配置菜单linux 配置系统n将内核配置成默认u在配置内核前,一般先将内核配置成默认的u内核自带的默认配置:内核本身提供的很多平台的默认配置文件,这些配置文件保存在arch/arm/configs目录下:我们看到了s3c2410_defconfig文件,这个文件就是内核提供的S3C2410平台的默认配置文件;可以通过下面的方式来将其作为内核默认配置:cp arch/arm/configs/s3c2410_defconfig.config或:make s3c2410_defconfigLinux 内核的生成n配置好内核后,通
3、过make来编译内核,如果想要查看详细的编译过程,了解内核的生成过程,可以通过下面的命令:u$make V=1n编译的过程:u现将各个目录下的文件编译成.o目标文件u然后将这些目标文件链接到一块去u我们来分析这个链接的过程Linux 内核的生成n简化内核最后链接的信息如下:内核生产的简化步骤:uarm-linux-ld-o vmlinux-T arch/arm/kernel/vmlinux.lds arch/arm/kernel/head.o*/built-in.ouarm-linux-objcopy-O binary vmlinux arch/arm/boot/Imageuarm-linux
4、-gcc-c-o arch/arm/boot/compressed/head.o arch/arm/boot/compressed/head.Sucat arch/arm/boot/compressed/./Image|gzip-f-9 arch/arm/boot/compressed/piggy.gzipuarm-linux-gcc-c-o arch/arm/boot/compressed/piggy.o arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.Suarm-linux-gcc-c-o arch/arm/boot/compressed/misc.o arch/a
5、rm/boot/compressed/misc.cLinux 内核的生成arm-linux-ld-T arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds arch/arm/boot/compressed/head.o arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.o arch/arm/boot/compressed/misc.o-o arch/arm/boot/compressed/vmlinux arm-linux-objcopy-O binary arch/arm/boot/compressed/vmlinux arch/arm/boot/z
6、Imagemkuboot.sh-A arm-O linux-T kernel-C none-a 0 x30008000-e 0 x30008000-n Linux-2.6.32.2bt-d arch/arm/boot/zImage arch/arm/boot/uImage内核生成过程详解n从上面的信息总结内核生成的过程:u将各个目录下的.o文件链接到内核源码顶层目录下的vmlinux文件;arm-linux-ld-o vmlinux-T arch/arm/kernel/vmlinux.lds arch/arm/kernel/head.o*/built-in.ou然后将vmlinux内核进行二进
7、制格式转换,转换成arch/arm/boot/Image文件;arm-linux-objcopy-O binary vmlinux arch/arm/boot/Imageu将arch/arm/boot/Image进行zip压缩压缩成arm/arm/boot/piggy.gzip文件;cat arch/arm/boot/compressed/./Image|gzip-f-9 arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip内核生成过程详解u将piggy.gz编译成 piggy.o 目标文件arm-linux-gcc-c-o arch/arm/boot/compressed/
8、u上面的过程,看不出piggy.gzip.o与piggy.gzip有什么关系,piggy.gzip.o由piggy.gzip.S编译而来u这里内核使用了一个技巧,就是piggy.gzip.S这个汇编文件中,没有代码,只包含piggy.gzip这个数据文件内核生成过程详解u然之后,编译两个文件head.s和misc.c,这两个文件就是引导并,进行zip解压的代码文件。arm-linux-gcc-c-o arch/arm/boot/compressed/misc.o arch/arm/boot/compressed/misc.carm-linux-gcc-c-o arch/arm/boot/com
9、pressed/head.o arch/arm/boot/compressed/head.Su将head.o、misc.o、piggy.gzip.o三个文件链接成vmlinux文件;arm-linux-ld-T arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds arch/arm/boot/compressed/head.o arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.o arch/arm/boot/compressed/misc.o-o arch/arm/boot/compressed/vmlinux 内核生成过程详解u再将vmlinux进行
10、二进制转换,转换成zImage文件arm-linux-objcopy-O binary arch/arm/boot/compressed/vmlinux arch/arm/boot/zImageuzImage是linux中的经典内核映像文件,是压缩的、具有自引导能力的内核映像文件。u对于一般的bootloader来说,启动linux内核就是启动zImage文件,而对于u-boot来说,u-boot要求启动的内核是uImage。uuImage文件只是在zImage头部添加64bytes的数据。内核生成过程详解n uImage是在zImage前面添加64bytes的头部信息n struct ima
11、ge_header n uint32_t ih_magic;/*Image Header Magic Number*/n uint32_t ih_hcrc;/*Image Header CRC Checksum*/n uint32_t ih_time;/*Image Creation Timestamp*/n uint32_t ih_size;/*Image Data Size*/n uint32_t ih_load;/*Data Load Address*/n uint32_t ih_ep;/*Entry Point Address*/n uint32_t ih_dcrc;/*Image D
12、ata CRC Checksum*/n uint8_t ih_os;/*Operating System*/n uint8_t ih_arch;/*CPU architecture*/n uint8_t ih_type;/*Image Type*/n uint8_t ih_comp;/*Compression Type*/n uint8_t ih_nameIH_NMLEN;/*Image Name*/n Linux 内核的生成示意图n zImage 压缩内核映像的生成启动linux 内核启动linux 内核n先了解Linux的内核启动的条件uzImage是linux的标准内核映像;uuImag
13、e是u-boot特有的内核映像,是使用mkimage工具在zImage头部加入64bytes数据生成。启动linux 内核n u-boot启动uImage的过程就是分析uImage的64bytes头部,然后启动uImage除去64bytes头部的zImage;n而启动zImage需要一些条件:u设计启动参数u设置CPU的状态设置启动参数u设置启动参数 启动参数的起始地址一般是(内存起始地址0 x100)处,如s3c2410的的启动参数的起始地址是(0 x30000000+0 x100)。也就是说,bootloader在0 x30000100这个地址上设置参数,而内核在启动时,就会到这个地址去读取参数。设置启动参数早期的方法是设置参数结构体,新版本的内不再使用参数结构体来设置启动参数,而是用标签(tag):参数结构体n参数结构体的定义如右图:定义中必须设置的成员如下:us.page_size页面大小-4kus.nr_pages内存中的页面数ucommandline命令行参数