kernel之编译体验

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如题.

总览

本文使用 linux-2.6.22.6 内核, 使用jz2440开发板.

解压缩和打补丁

# ubuntu shell

tar xjvf linux-2.6.22.6.tar.bz2             # 解压kernel源码
cd linux-2.6.22.6                           # 进入kernel源码目录
patch -p1 < ../linux-2.6.22.6_jz2440.patch  # 打补丁文件, p1表忽略patch文件内的1层目录

# pwd = linux-2.6.22.6
cp ../4.3寸LCD_mach-smdk2440.c arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c    # 替换为4.3寸屏源码

生成配置文件 “.config”

整个嵌入式linux系统的配置, 其根源就是这么一个 “.config” 文件.
然后编译时, 会通过makefile变量和C语言的宏定义来实现模块的使能, 禁止或生成为.ko模块.

生成”.config”

生成.config配置文件有三种方法:

  • 直接使用 make menuconfig 进行配置
    • 配置项太多了, 基本不会直接用这种方式
  • 基于默认配置自行修改
    • 确保 pwd 路径在kernel源码路径下: ./linux-2.6.22.6/
    • find -name "*defconfig", 查找默认配置文件
    • 可以找到, 最相关的配置文件为 ./arch/arm/configs/s3c2410_defconfig
    • make s3c2410_defconfig, 加载这个默认配置.
    • 注意最后一句 “configuration written to .config”, 因此最终生成的就是一个 .config 文件
    • make menuconfig 根据需求, 部分修改配置 .config 文件.
    • 如果遇到错误提示 fatal error: curses.h:. 安装 sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev
  • 使用厂家提供的配置文件
    • jz2440 提供的配置文件名为 config_ok
    • cp config_ok .config 直接改名为 .config 文件即可.
    • make menuconfig, 一样可以再自己定制配置.

修改”.config”

执行 make menuconfig 后, 有个简单的用户界面. 关键操作如下:

  • 上下左右键进行移动, Enter键进入子菜单.
  • 按两边 ESC 返回上一级, 或退出界面.
  • 蓝色高亮字母 为快捷键, 按了直接跳到那一行
  • Y 表示需要加载这个模块
  • N 表示不要加载这个模块
  • M 表示将此模块生成 .ko 文件, 可动态加载.
  • ? 显示当前行的帮助信息, 帮助页按 上下 或 jk 进行翻页
  • / 搜索关键字

分析配置过程

从 “.config” 文件出发, 分析查看该文件如何影响 Makefile 文件以及C语言的宏定义.

“.config” 文件

使用 vim .config 查看该文件, 可知其基本格式为 CONFIG_XXX=

  • # CONFIG_XXX is not set 此项被配置为 N, 不编译
  • CONFIG_XXX=y 此项被配置为 Y, 直接编译进内核
  • CONFIG_XXX=m 此项被配置为 M, 编译为.ko文件, 供动态加载
  • CONFIG_LOCALVERSION="" 此项为字符串, 也可能是数值

我们以 CONFIG_DM9000 为例, 进行搜索. 忽略一些其他的配置文件, 关键的文件有如下几个:

  • include/linux/autoconf.h:129: #define CONFIG_DM9000 1
    • 这是个C语言的头文件, 很明显是给C语言代码调用的.
    • 该文件由Makefile调用 ./scripts/kconfig/ 内的脚本自动生成.
    • 对于 y m 的配置项, 宏定义为 1
    • 对于 n 的配置项, 不进行宏定义
  • include/config/auto.conf:128: CONFIG_DM9000=y
    • 这个文件是给 Makefile 调用的, 里面的值全部被认为是Makefile变量.
    • 该文件由Makefile调用 ./scripts/kconfig/ 内的脚本自动生成.
    • 对于 y m 以及其它值的配置项, 照抄一遍 .config 里的内容
    • 对于 n 的配置项, 无定义!
  • drivers/net/Makefile:197: obj-$(CONFIG_DM9000) += dm9dev9000c.o
    • 子目录下的 Makefile 会被顶层的 Makefile 包含
    • 由auto.conf文件可知$(CONFIG_DM9000)=y
    • 所以此句等同于 obj-y += dm9dev9000c.o
    • 同理, 被设置成 m 的变量就会有 obj-m += xxx.o
    • 如果配置项被设为 n, 则变量为空, 替换后为 obj- += xxx.o, 会被直接忽略
    • Makefile 最后就通过 obj-y 或 obj-m 来识别配置, 编译模块.
  • .config:588: CONFIG_DM9000=y
    • ./.config 配置文件. 一切配置的源头文件.

编译和烧录内核

编译内核

cp config_ok .config                        # 加载厂家默认配置
make clean                                  # 清空
make uImage                                 # 编译获得内核image

# 可能在make时, 提示如下错误信息. 原因是新版的make对老的Makefile规则不兼容
Makefile:1449: *** mixed implicit and normal rules.  Stop.

vim Makefile
    # 416行      config %config: scripts_basic outputmakefile FORCE
    #   改为 ->  %config: scripts_basic outputmakefile FORCE
    # 1449行     / %/: prepare scripts FORCE
    #   改为 ->  %/: prepare scripts FORCE
    # 保存后重新编译即可.

使用 nfs 烧录

如果配置好网路, 建议使用 nfs 进行烧录

# 开发板 uboot
# 要使用nfs功能, 必须正确设置uboot的ip地址
# 将 .../linux-2.6.22.6/arch/arm/boot/uImage 拷贝到 /jz2440/

# kernel: 在OpenJTAG> 提示符下
nfs 30000000 10.0.0.98:/jz2440/uImage       # nfs 加载 kernel 固件到ram中 (0x30000000是sdram的地址)
nand erase kernel                           # 擦除 falsh 的 kernel 区
nand write.jffs2 30000000 kernel            # 烧录 kernel (ram->flash)

使用 dnw 烧录

确保链接了开发板的串口和usb口, 并把usb口关联到Ubuntu上.

# 开发板 uboot

# 打开 jz2440 开发板串口终端, 启动时输入空格键, 进入如下菜单
##### 100ask Bootloader for OpenJTAG #####
[n] Download u-boot to Nand Flash
[o] Download u-boot to Nor Flash            # 如果是Nand Flash启动的话，这个菜单项没有
[k] Download Linux kernel uImage
[j] Download root_jffs2 image
[y] Download root_yaffs image
[d] Download to SDRAM & Run
[z] Download zImage into RAM
[g] Boot linux from RAM
[f] Format the Nand Flash
[s] Set the boot parameters
[b] Boot the system
[r] Reboot u-boot
[q] Quit from menu

Enter your selection: k                     # 输入k, 烧录 kernel
USB host is connected. Waiting a download.  # 提示连接成功



# 切换到 Ubuntu 终端, 输入
# pwd = ./linux-2.6.22.6                    # 确保在 kernel 源码路径下
sudo dnw ./arch/arm/boot/uImage             # 输入dnw指令, 指明烧录文件
# DNW usb device found!                     # 开始烧录

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