现在,在嵌入式体系中依据ARM微核的嵌入式处理器现已成为商场干流。跟着ARM技能的广泛使用,树立面向ARM构架的嵌入式操作体系成为当时研讨的热点问题。
现已涌现出许多嵌入式操作体系,如VxWork,windows-CE,PalmOS,Linux等。在很多的嵌入式操作体系中,Linux以其开源代码及免费运用倍受开发人员的喜欢。本文选用的微处理器S3C2410是依据32位ARM920T内核的微处理器,依据此处理器结构一Linux嵌入式操作体系,将其移植到依据32位的ARM920T内核的体系中,在此基础上进行使用程序开发。
l、开发环境介绍
1.1、依据S3C2410ARM920T的硬件渠道
该体系的硬件渠道为深圳旋极公司供给,硬件的核心部件为三星$3C2410ARM920T芯片,外围还包括:64MNANDFLASH和RAM外围存储芯片;串口、网口和USB外围接口;CSTNLCD和触摸屏外围显现设备;UDAl34lTS的外围音频设备。S3C2410处理器和外围设备一起构成了依据ARM920T的开发板。
1.2、嵌入式Limlx软件体系
该嵌入式Linux的软件体系包括以下4个部分:引导加载程序vivi;Linux2.6.14内核;YAFFS2文件体系以及用户程序。他们的可履行映像顺次寄存在体系存储设备上.
与一般的嵌入式体系布局有所不同,本体系在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个发动参数区,在这个区里寄存着体系发动参数。引导加载程序经过调用这些参数来决议发动形式、发动等待时间等,这些发动参数的增加加强了体系的灵活性。本体系选用64MNANDFLASH的存储设备。
2、嵌入式Linux体系规划与完成
2.1、引导加载程序vivi
2.1.1、vivi的基本功用
该体系运用的:Bootloader是vivi,vivi是韩国MIZIResearch公司为其开发的SMDK2410开发板编写的一款引导程序。vivi是CPU加电后运转的榜首段程序,其基本功用是初始化硬件设备、树立内存空间的映射图,从而为调用嵌入式Linux内核做好预备。
vivi由2部分组成:一部分是依赖于CPU体系结构的代码,用汇编言语完成对硬件环境的初始化,并为第二部分代码的履行做好预备;另部分是用C言语完成内存空间的映射,并将Linux内存映像和根文件体系映像从FLASH上读到RAM空间中,设置好发动参数,最终调用内核。
2.1.2、Bootloadcrvivi移植
从网站www.mizi.com下载vivi源码并解压,按以下进程进行移植,该体系运用ARM-GCC一2.95.2对vivi进行编译。
(1)、指定/vivi/Makefile文件中的CROSS-COM-PILE,Linux-INCLUDE-DIR,ARM-GCC-LIBS,如下面的参阅途径:
Linux_INCLUDE_DIR=/opt/host/armv41/include/;
CROSS_COMPILE=/opt/host/armv41/bin/armv41-unknown-Linux-:
ARM-GCC-LIBS=/opt/host/armv41/lib/gcc-lib/armv41一unknown-Linux/2.95.2:
(2)、修正/vivi/arch/s3c2410/smdk.C文件里的mtd-par-tiTIon-tdefault-mtd-parTITIons[]分区内容如表1所示;
(3)、增加/vivi/lib/loadyaffs.C文件,完成烧写yaffs2
映像文件;修正/vivi/lib/Config_cmd.in,增加如下一行:bool'loadyaffstOflashcommand'CONFIG-LOAD-YAFFS,使得loadyaffs指令可作为可选项;
(4)、履行make distclean:整理vivi编译环境;履行make menu config进行对vivi裁剪,依据实践情况进行挑选,留意要选上”[*]load yaffs t0 flash command”因为这儿用的是YAFFS2文件体系,需求vivi支撑YAFFS2映像下载;履行make生成所需求的文件vivi;
(5)、选用JTAG烧写映像到方针板NAND FLASH的零地址处,完成引导程序的装载。
2.2、Linux2.6.14内核的移植
2.2.1、内核的挑选
Linux内核版别的更新速度非常快,但Linux的内核版别发行同Linux对嵌入式处理器支撑程度的开展是不同步的,因而,需求对特定的处理器体系结构挑选适宜的内核,而且依据其硬件功用部件加上相应的补丁。依据S3C2410的体系结构以及外围硬件特性,该体系选用Linux2.6.14内核,所用的编译器为ARM-Linux-GCC一3.4.1版别;因为该体系选用的是YAFFS2文件体系,因而需求从网上下载yaffs2.tar.gz文件,解压并履行”./patch.ker.sh/I.inux2.6.14″指令,对I.inux内核打补丁使其支撑YAFFS2文件体系。
2.2.2、内核的修正
(1)、修正内核源码中Makefile的交义编译项:
ARM_=arm;CROSS_COMPILE=/usr/local/arm/3.4.1/bin/arm-Linux-;
(2)、在arch/arm/mach-s3c2410/devs.C文件中:
①、增加头文件界说:
#include
#include
#inelude
②、增加staTIcstruct mtd-partition partition-info[]函数,树立分区表信息,分区内容如表1所示;
③、参加NandFlash分区:struet s3c241O-nand-set nandset-{nr_partitions:5,partitions:partition-info,};
④、树立NandFlash芯片支撑struct s3c2410-platform-nand superlpplatform={tacls:O,twrph0:30,twrphl:0,sets:&.nandset,nr-sets:1,};
⑤、在Nand Flash驱动里参加Nand Flash芯片支撑:在s3C-device-nand中增加.dev一{.platforM一data一&super-lpplatform}。
(3)、在arch/arm/machs3c2410/machsmdk2410.C中的一initdata部分增加&s3c-device-nand,使内核发动时初始化NANDFLASH信息。
(4)、为了使内核支撑devfs并在发动时在/sbin/init运转之前主动挂载/dev为devfs文件体系.修正fs/Kconfig.并在menu”Pseudo filesystetns”下增加如下句子:config DEVFS_FSbooI”/dev flie system support(OBOLETE) default yconfig DEVFS-MOUNTbool”Automatically mount at boot”default ydepends on DEVFS FS
2.2.3、内核的编译和加载
(1)、履行make mrproper:编译内核前整理编译环境。
(2)、履行makeme nuconfig:对内核进行装备是因地制宜的进程.是十分复杂的进程,装备合适自已的内核或许需求屡次重复的装备操作。以下依据该体系对部分装备做简略介绍:Boot options逐个一>Default kernel command string
No initrd root=/dev/mtd block3 init=/Linuxrc
console–ttySAC0.115200
阐明:mtdblock3代表NANDFASH第4个分区,他足该体系的root分区;
Floating point emulation逐个一>
[*]NwFPE math emulation
#挑选在内核中运用NWFPE浮点模仿
File systems逐个一>
<>Second extended fs support
#去除对ext2的支撑
Pseu do filesystems逐个>
[*]/proc file system support
[*]Virtual memory file system support(former shmfs)
[*]/dev file system support(OBSOLETE)
[*]Automatically mount at boot(NEW)
这儿会看到前面修正fs/Kconfig的成果,devfs现已被支撑。
Miscellaneous file systems一–>
#挑选YAFFS2根文件体系
<*>YAFFS2 file system support
——512byte/pagedevices
[*]Lets Yaffs doi ts own ECC
[]Use the same ecc byte order as Steven Hill'S nand-ecc.C
逐个一2048byte(or larger)/page devices
[*]Auto select yaffs2 format
[*]Disable lazy loading
(10)Reserved blocks for check pointing
[*]Turn off wide tnodes
[]Force chunk erase check
[]Cache short names in RAM
Network File Systems—〉
<*〉NFS file system support
(3)、履行makeb zlmage,成功编译后将在arch/arm/boot/下生成需求的文件zImage。
(4)、在vivi提示符下,输入”load flash kernel x”指令经过串口下载内核映像到NAND FLASH的KERNEL分区中。
2.3、文件体系
Linux选用文件体系安排体系中的文件和设备,为设备和用户程序供给一致接口。他支撑CRAMFS,JFFS2.RAMDISK等多种文件体系。本体系运用可读写的YAFFS2根文件体系。
2.3.1、YAFFS2文件体系简介
YAFFS2是YAFFS(Yet Ano ther FLASH File System)的升级版,能更好地支撑NAND FLASH,是一种类似于JFFS的专门为FLASH规划的嵌入式文件体系。与JFFS比较,他减少了一些功用,因而速度更快、占用内存更少。NAND FLASH大多选用MTD+YAFFS的形式,经过YAFFS文件体系,能够像操作硬盘上的文件相同操作FLASH中的数据,在体系断电后数据依然存储在FLASH芯片中.
2.3.2、根文件制造
(1)、树立根文件体系目录root,在root目录下建讧子日录bin,sbin,dev,etc,proc,lib,user;
/bin:保存大多数如init.busybox,shell.文件办理实用程序等二进制文件;
/sbin:保存体系发动进程一般需求的指令;
/dev:包括用在设备中的一切没备节点;
/etc:包括体系的一切装备文件;
/proc:这是一个有必要设置的特别目录,在体系运转之后他下面有许多内容,在某些情况下,能够经过他进行体系设置,许多东西能从这儿取得信息。在编译内核时要挑选文件体系proc的支撑;/lib:包括一切必要的库;
/user:寄存用户程序。
(2)、编译busybox.busyh。x足一个闻名的开源软件.他以极小型的使用程序集成了一百多个最常用的Linux指令,闪此享有”嵌入式Linux的瑞士军刀”的美臀。首要,从网上下载busybox源码.该体系运用的是1.1.3版别;其次,履行make menu config指令.依据实践需求进行功用装备,该体系将busybox编详为静态衔接;最终:履行FIlakca11install进行编译、装置;编译器为:ARM-Linux-GCC一3.4.1,装置途径与上述root为同一途径。这样在root目录下将有脚本Linuxrc.在/bin,/sbin日录下将订busy box供给的指向busy box的符号衔接指令集。
(3)、编写发动脚本:一般体系发动时都会按要求履行相应的初始化操作。写住指令仃的init=/Liunxrc·这个Linuxrc足指向/etc/init.d/rcS文件的一个符号衔接。在rcs文件中列出了Linux仞始化要履行的文件.例如.初始化进程init、挂载根体系、挂载模块化设备驱动等。rcs的效果相当于windoWS中的autocxec.bat文什,因为关于不同的使用rcS的内容改变很大,因而应依据实践需求编写rcS的内容。
(4)、制造YAFFs2映象:使用实用程序nlkyaffsinlage(mkvaffmage与root目录在同一途径下)制造YAFFS2映像root.img指令为:
#./inkyaffsimagerootroot.Inlgroot.img便是所需求的YAFFS2文件体系;
(5)文件体系映像下载:在vivi提示符下,执仃”loadyaffsrootx”挑选root.inlg将文件经过串口下载到NANDFLASH的root分区中.然后复化或重启开发板,就能够发动Linux体系。
3、结语
经过对嵌入式体系ARNI渠道的构建,剖析bootloadervivj的功用.论述了Linux内核的移植,一起也解说r制造YAFFS2文件体系的进程和办法.意在给嵌入式体系渠道的建立有个全体的掌握和知道,以下降进入ARM嵌入式开发使用领域的门槛,进一步推动嵌入式软硬件开发的进程。