TQ210——下载总结

TQ210——下载总结

学习方法:(分阶段学习)-----内核学习是一个长期的过程

1.学习使用内核提供的接口函数 (涉及到很多操作系统知识,编程规范)

2.找到一个函数如do_fork来学习进程管理模块

3.通过kmalloc函数来学习进程管理,通过do_irq学习中断管理

1.U-BOOT配置与烧写常用命令 (生成u-boot.bin)(u-boot下载地址:)

(1) u-boot配置及烧写

tar xzvf*.zip

tar xjvf*.bz2

配置:make TQ210_config 运行:make ARCH=armCROSS_COMPILE=arm-linux-

大约 2分钟后编译完成,生成u-boot.bin,然后烧写到开发板中

烧写准备:网线连接,下载线连接,电源线连接 (ping通就可以),将u-boot.bin复制到tftp服务器目录下 (固化到开发板起始处)

tftp30000000 u-boot.bin /*下载到内存中*/

nand erase0 100000 /*擦除1M空间*/

nand write30000000 0 100000 /*将30000000处内容写1M到硬盘开始处*/

(2) u-boot命令详解

help:察看当前单板所支持的命令

printenv:打印环境变量

setenv:添加、修改、删除环境变量

saveenv:保存环境变量

tftp:通过网络下载文件

bootmaddr:执行程序,addr是执行地址

nand erase起始地址start 长度len --- 擦除start处开始的,长度为len的区域

nand write内存起始地址 flash起始地址长度len --- 将内存起始地址处，长度为len的数据,写入flash起始地址处

nand read 内存起始地址 flash起始地址长度len---将flash起始地址处，长度为len的数据,读到内存起始地址处

附:

<1> 配置 U-Boot

TQ210: makeTQ210_config

Smart210: make smart210_config

OK210: make forlinx_linux_config

OK6410: make forlinx_nand_ram256_config

Tiny6410: make tiny6410_config

TQ2440: make TQ2440_config

Mini2440: make mini2440_config

<2> 下载与运行

TQ210: tftp 0xc0008000 uImage

Smart210: tftp 0x20000000 uImage

OK210: tftp 0xc0008000 uImage

OK6410: tftp 0xc0008000 uImage

Tiny6410: tftp 0xc0008000 uImage

TQ2440: tftp 0x31000000

Mini2440: tftp 0x31000000 uImage

2.内核配置与编译

(1) 为什么要配置内核

硬件需求软件需求 ----选出需要的,去掉不要的

(2) 内核配置方法

makeconfig:基于文本模式的交互式配置

makemenuconfig：基于文本模式的菜单型配置 (更好一些)

<*> 编译时比选的

<M> 编译时可选的

<> 不选的

(3) 内核配置结果:放在.config中

(4) 内核编译:make uImage j 2

编译好的内核位于arch/<cpu>/boot/目录下uImage

(5) 清理内核:make clean make distclean

mkimage工具讲解:(编译内核时将mkimage移动到/bin目录下)

uboot源代码的tools/目录下有mkimage工具,这个工具可以用来制作不压缩或者压缩的多种可启动映象文件.

mkimage在制作映象文件的时候,是在原来的可执行映象文件的前面加上一个0x40字节的头,记录参数所指定的信息,这样uboot才能识别这个映象是针对哪个CPU体系结构的,哪个OS的,哪种类型,加载内存中的哪个位置, 入口点在内存的那个位置以及映象名是什么

./mkimage -n 'U-boot' -A arm -O linux -T firmware -Cnone -d u-boot.bin u-boot.img

-A ==> set architecture to 'arch'

-O ==> set operating system to 'os'

-T ==> set image type to 'type'

-C ==> set compression type 'comp'

-a ==> set load address to 'addr' (hex)

-e ==> set entry point to 'ep' (hex)

-n ==> set image name to 'name'

-d ==> use image data from 'datafile'

-x ==> set XIP (execute in place)

参数说明:

-A 指定CPU的体系结构：

取值表示的体系结构

alpha Alpha

arm A RM

x86 Intel x86

ia64 IA64

mips MIPS

mips64 MIPS 64 Bit

ppc PowerPC

s390 IBM S390

sh SuperH

sparc SPARC

sparc64 SPARC 64 Bit

m68k MC68000

-O 指定操作系统类型，可以取以下值：

openbsd、netbsd、freebsd、4_4bsd、linux、svr4、esix、solaris、irix、sco、dell、ncr、lynxos、vxworks、psos、qnx、u-boot、rtems、artos

-T 指定映象类型,可以取以下值:

standalone、kernel、ramdisk、multi、firmware、script、filesystem

-C 指定映象压缩方式,可以取以下值:

none 不压缩

gzip 用gzip的压缩方式

bzip2 用bzip2的压缩方式

-a 指定映象在内存中的加载地址,映象下载到内存中时,要按照用mkimage制作映象时,这个参数所指定的地址值来下载

-e 指定映象运行的入口点地址,这个地址就是-a参数指定的值加上0x40(因为前面有个mkimage添加的0x40个字节的头)

-n 指定映象名

-d 指定制作映象的源文件

/mkimage -A arm-O linux -C gzip -a 0x20008000 -e 0x20008000 -d linux.bin.gz uImage

-a参数后是内核的运行地址,-e参数后是入口地址

<1> 如果我们没用mkimage对内核进行处理的话,那直接把内核下载到0x30008000再运行就行,内核会自解压运行(不过内核运行需要一个tag来传递参数,而这个tag建议是由bootloader提供的,在u-boot下默认是由bootm命令建立的)。

<2>如果使用mkimage生成内核镜像文件的话,会在内核的前头加上了64byte的信息,供建立tag之用。bootm命令会首先判断bootm xxxx 这个指定的地址xxxx是否与-a指定的加载地址相同。

(1)如果不同的话会从这个地址开始提取出这个64byte的头部,对其进行分析,然后把去掉头部的内核复制到-a指定的load地址中去运行之

(2)如果相同的话那就让其原封不同的放在那,但-e指定的入口地址会推后64byte,以跳过这64byte的头部

3.内核模块

(1) 特点:<1> 模块本身并不被编译进内核文件(zImage或者bzImage)

<2> 可以根据需求,在内核运行期间动态的安装或卸载

(2) 范例

// hello.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
static int hello_init(void)
{printf(KERN_WARNING"Hello,world!\n");return 0;
}
static void hello_exit(void)
{printf("KERN_INFO"Goodbye,world!\n");
}
module_init(hello_init);//加载内核模块
module_exit(hello_exit);//卸载内核模块

Makefile:

obj -m := hello.o

KDIR := /lib/modules/2.6.../build # 内核代码路径

all:

make -C$(KDIR) M=$(PWD) modules

(3) 安装与卸载

安装:insmod (insmod hello.ko)

卸载:rmmod (rmmod hello)

查看:lsmod

(4) 模块声明

MODULE_LICENSE("遵循的协议") --- 申明该模块遵守的许可证协议,如:“GPL“、”GPL v2“等

MODULE_AUTHOR("作者") --- 申明模块的作者

MODULE_DESCRIPTION("模块的功能描述") --- 申明模块的功能

MODULE_VERSION("V1.0")--- 申明模块的版本

(5) 模块参数

应用程序中:int main(int argc,char**argv) argc表示命令行输入的参数个数,argv中保存输入的参数

内核模块中:通过宏module_param指定保存模块参数的变量,模块参数用于在加载模块时传递参数给模块

module_param(name,type,perm)

name:变量的名称

type:变量类型,bool:布尔型 int:整型 charp:字符串型

perm是访问权限,S_IRUGO:读权限 S_IWUSR:写权限

例如:

inta = 3;

char*st;

module_param(a,int,S_IRUGO);

module_param(st,charp,S_IRUGO);

(6) 符号导出

内核符号的导出使用宏:EXPORT_SYMBOL(符号名)

(7) 总结

对比应用程序，内核模块具有以下不同:

<1>.应用程序是从头(main)到尾执行任务,执行结束后从内存中消失。

<2>.内核模块的初始化函数结束时,模块仍然存在于核中,直到卸载函数被调用,模块才从内核中消失。

4.Linux内核制作 (生成uImage)(www.kernel.com)

解压: tar xzvf *.zip

tarxjvf *.bz2

步骤:

(1) 清理 make distclean

(2) 配置 make menuconfig ARCH=arm

(3) 编译 make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

提示:mkimage not found ---mkimage帮助加文件头

在u-boot的tools目录中,移动mkimage到/bin下,再重复(3)操作

(4) 在/arch/arm/boot中生成了uImage

烧写到开发板:(固化到开发板5M处) 具体值参考/drivers/mtd/nand/s3c_nand.c文件

tftp30000000 uImage

nand erase500000 5000000

nand write30000000 500000 500000

环境变量设置

setenvbootcmd read 30000000 500000 500000\;bootm 300000

5.根文件系统的制作 (套件下载:)

(1) 建立跟文件系统目录

---建议使用shell脚本

<1> 创建目录

mkdirbin devetc lib proc sbin sys usr mnt tmp var

mkdirusr/bin usr/lib usr/sbin lib/modules

<2> 创建设备文件

cdrootfs/dev

mknod-m 666 console c51

mknod-m 666 null c13

<3> 加入配置文件

taretc.tar.gz ()

mvetc/*...*/root/etc/ -rf

<4> 编译安装busybox

/**************************************************************

下载 BusyBox 的源码包

下载地址:www.busybox.net/downloads,最新版本为busybox-1.20.2

tar jxvfbusybox-1.20.2.tar.bz2

cdbusybox-1.20.2

修改 Makefile 中的体系结构 ARCH 和交叉编译器前缀 CROSS_COMPILE

vimMakefile

把 164 行修改为:

CROSS_COMPILE= /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi- (路径不要复制,根据自己的情况填写)

把 190 行修改为:

ARCH = arm

**************************************************************/

makemenuconfig

BusyboxSettings àbuild Options->

选中 “Build busybox as astaticbinary”, 静态链接

CrossCompiler prefix (arm-linux-)

InstallationOptions->

选中 “Don‘t use /usr”, 选中该项可以避免busybox 被安装到宿主系统的

/usr目录下，破坏宿主系统

BusyboxInstallation Prefix(/xxx/rootfs)

该选项表明编译后的busybox的安装位置

make(编译)

makeinstall (安装)

最后生成一个_install子目录

mv_install mini_rootfs

cdmini_rootfs

编写一个脚本文件(略)--用于创建目录和文件的

(2) 挂载跟文件系统

<1> 拷贝交叉编译器里的动态链接库到 lib 目录:cp/usr/local/arm/arm-none-linux-gnueabi/lib/ *.so* lib -rdf

<2> 对 lib 目录下的动态链接库进行裁减:arm-none-linux-gnueabi-striplib/.so

<3> 获得mkyaffs2image 工具的源码包:http://fatplus.googlecode.com/files/yaffs2-source.tar

编译mkyaffs2image 工具: ar xvf yaffs2-source.tar

cdyaffs2/utils

make

cpmkyaffs2image /usr/local/bin/

<4> 制作根文件系统镜像:mkyaffs2image mini_rootfsrootfs.img

<5> 烧写到开发板 (rootfs.img) --- 固化到10M出(/drivers/mtd/nand/s3c_nand.c文件)

tftp30000000 rootfs.img

nanderase a00000 1400000

nandwrite.yaffs 30000000 a00000 实际img大小

环境变量设置:

nfs:setenvbootargs console=ttySAC0 root=/dev/nfs rwnfsroot=192.168.1.8:/home/libang/nfs/roof/ip=192.168.1.6:192.168.0.1::255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc

yaffs2:setenvbootargs console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=yaffs2 rw init=/linuxrc

6.下载到开发板总结

u-boot.bin uImage rootfs.img

固化u_boot:tftp 30000000u-boot.bin

nand erase 0 100000

nand write 30000000 0 100000

固化Kernel:tftp 30000000 uImage

nand erase 500000 500000

nand write 30000000 500000 500000

固化fs:tftp 30000000rootfs.img

nand erase a00000 1400000

nand write.yaffs 30000000 a00000 1400000

引导内核:setenv read 30000000500000 500000\;bootm 30000000

引导文件系统: 开发使用--(nfs) setenv bootargsconsole=ttySAC0 root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.8:/home/libang/nfs/roof/ip=192.168.1.6:192.168.0.1::255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc (启动nfs:/etc/init.d/nfsrestart)

产品使用--- (yaffs2)setenvbootargs console=ttySAC0 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=yaffs2 rw init=/linuxrc

7.内核架构

(1) 系统调用接口SCI (System Call Interface):SCI层为用户空间提供了一套标准的系统调用函数来访问Linux内核,搭起了用户空间到内核空间的桥梁.

(2) 进程管理PM (Process Management):进程管理的重点是创建进程(fork、exec),停止进程(kill、exit),并控制它们之间的通信(signal 或者 POSIX 机制).进程管理还包括控制活动进程如何共享CPU,即进程调度.

(3) 虚拟文件系统VFS (Virtual File System):VFS(虚拟文件系统)隐藏各种文件系统的具体细节,为文件操作提供统一的接口

(4) 内存管理MM (Memory Management):内存管理的主要作用是控制多个进程安全地共享内存区域

(5) 网络协议栈 (Network Stack):内核协议栈为Linux提供了丰富的网络协议实现

(6) Arch:CPU

(7) 设备驱动DD (Device Drivers):Linux内核中有大量代码都在设备驱动程序中,它们控制特定的硬件设备

8.内核源代码 (不允许在windows下解压,windows下不区分大小写)

(1) 下载内核源代码

www.kernel.com--- linux

(2) 内核目录结构 (树状)

Linux内核源代码采用树形结构进行组织,非常合理地把功能相关的文件都放在同一个子目录下，使得程序更具可读性

<1>Arch:特定体系结构相关代码,内核所支持的每种架构的 CPU 的相关目录集合,在 arch 目录下,有支持 arm 的目录、支持 x86的目录和支持 mips 的目录等,如：arch/arm、arch/x86 和arch/mips 等

<2>block:块设备通用函数

<3>Document:内核源码说明文档目录

<4>drives:设备驱动程序目录集合, drivers 里的某一子目录对应着内核中的某一种驱动程序,如：drivers/char 为字符设备驱动程序、drivers/block 为块设备驱动程序,drivers/net 为网络设备驱动程序、drivers/usb为usb总线设备驱动程序、drivers/i2c为i2c总线设备驱动程序等

<5>fs:Linux支持的文件系统的代码(包括虚拟文件系统 VFS),每个子目录对应一种文件系统,比如 fs/jffs2/、fs/cramfs、fs/ext2/

||--devpts/* /dev/pts虚拟文件系统*/

||--ext2/*第二扩展文件系统*/

||--fat/*MS的fat32文件系统*/

||--isofs/*ISO9660光盘cd-rom上的文件系统*/

<6>include:内核的头文件目录,如：基本的头文件(存放在include/linux目录下)、各种驱动或功能部件的头文件(比如 include/media、include/video/、include/net)

<7>init:内核的初始化代码(不是内核的引导代码),其中 main.c 文件中的start_kernel 函数是内核引导后运行的第一个函数

<8>kernel:内核管理的核心代码，与处理器相关的代码位于 arch/../kernel目录下

<9>net目录

网络协议的实现代码

||--802 /*802无线通讯协议核心支持代码*/

||--appletalk /*与苹果系统连网的协议*/