实验四Linux内核移植实验

合肥学院

嵌入式系统设计实验报告

（2013- 2014第二学期）

专业：

实验项目：实验四 Linux内核移植实验

实验时间： 2014 年 5 月 12

实验成员：

_____

指导老师：干开峰

电子信息与电气工程系

2014年4月制

一、实验目的

1、熟悉嵌入式Linux的内核相关代码分布情况。

2、掌握Linux内核移植过程。

3、学会编译和测试Linux内核。

二、实验内容

本实验了解Linux2.6.32代码结构，基于S3C2440处理器，完成Linux2.6.32内核移植，并完成编译和在目标开发板上测试通过。

三、实验步骤

1、使用光盘自带源码默认配置Linux内核

⑴在光盘linux文件夹中找到linux-2.6.32.2-mini2440.tar.gz源码文件。

输入命令：#tar –jxvf linux-2.6.32.2-mini2440-20110413.tar对其进行解压。

⑵执行以下命令来使用缺省配置文件config_x35

输入命令#cp config_mini2440_x35 .config；（注意：x35后面有个空格，然后有个“.”开头的 config ）

然后执行“make menuconfig”命令，但是会出现出现缺少ncurses libraries的错误，如下图所示：

解决办法：输入sudo apt-get install libncurses5-dev 命令进行在线安装ncurses libraries服务。

安装好之后在make menuconfig一下就会出现如下图所示。

⑶配置内核界面，不用做任何更改，在主菜单里选择退出，并选“Yes”保存设置返回到刚命令行界面，生成相应配置的头文件。

编译内核：

#make clean

#make zImage

在执行#make zImage命令时会出现如下错误：

错误：arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c:156: error: unknown field 'sets' specified in initializer

通过网上查找资料

于是在自己的mach－mini2440.c中加入

#include

#include

#include

#include

#include

再次make zImage以下就不会出现错误了。

编译结束后，会在arch/arm/boot目录下生成linux内核映象文件：zImage

⑷进行zImage文件测试

首先Nor Flash启动开发板，在超级终端中选择功能号[k]，用dnw下载刚刚配置的zImage镜像文件。然后再把开发板Nand Flash启动，x35触屏会出现小企鹅的图案，同时超级终端也会出现如下图所示画面：

2、官网下载源码移植 2.1 移植前准备

⑴ 官网下载内核Linux-2.6.32.tar.bz2。新建一个工作目录s3c2440，将内核源码包拷贝至/home/linux2.6.32.2工作目录下。 ⑵ 下载yaffs2代码

官网下载cvs-root.tar.gz 压缩包，拷贝至/home/linux2.6.32.2工作目录下。 2.2 建立自己的目标平台

⑴解压内核源码

进入linux2.6.32.2目录下执行解压命令：#tar –jxvf linux-2.6.32.tar.bz2 ，将内核源码进行解压。

⑵进入内核目录，修改makefile，并对内核进行默认配置进行修改183行，修改：

ARCH ?=arm

CROSS_COMPILE ?=arm-linux-

⑶给内核打yaffs2文件系统的补丁

执行#tar -zxvf cvs-root.tar.ga解压命令，对cvs-root.tar.gz压缩包进行解压。

①修改内核fs/Kconfig

在内核fs/Kconfig文件中添加两行内容：#Patched by YAFFS Source”fs/yaffs2/Kconfig”

②修改内核fs/Makefile

在Makefile中添加一行：ojb-$(CONFIG_YAFFS_FS)+=yaffs2/

③在内核fs/目录下创建yaffs2目录

将yaffs2源码目录下的Makefile.kernel文件复制为内核fs/yaffs2/Makefile；

将yaffs2源码目录下的Kconfig文件复制到内核fs/yaffs2目录下；

将yaffs2源码目录下的*.c 和*.h文件复制到内核fs/yaffs2目录下。

④修改机器码

由于Bootloader传递给Linux内核的机器号为1999，为与Bootloader传递参数一致，修改Linux内核的机器号。友善之臂已经为 mini2440 申请了自己的机器码为 1999，它位于linux-2.6.32.2/arch/arm/tools/mach_types文件中。

⑤修改时钟源频率

在 mach-mini2440.c(删除原来的mach-mini2440.c，通过复制mach-smdk2440.c 得到的新的mach-mini2440.c)的第 160 行static void __init smdk2440_map_io(void)函数中，把其中的 16934400(代表原 SMDK2440 目标板上的晶振是 16.9344MHz)改为 mini2440 开发板上实际使用的 12000000(代表 mini2440 开发板上的晶振 12MHz)。

找到MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440") ，修改为：

MACHINE_START(MINI2440, "FriendlyARM Mini2440 development board")

⑥从 SMDK2440 到 MINI2440

因为我们要制作自己的 mini2440 平台体系，因此把 mach-mini2440.c 中所有的smdk2440 字样改为 mini2440。

除此之外，还有一个地方需要改动，在 mini2440_machine_init(void)函数中，把smdk_machine_init()函数调用注释掉，因为我们后面会编写自己的初始化函数，不需要调用

该函数。

2.3 定制内核配置

⑴使用 Linux 官方自带的 mini2440 配置，在 Linux 源代码根目录下执行

#make mini2440_defconfig命令：

⑵移植 Nand 驱动并更改分区信息

进入到/home/linux2.6.32.2/linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440文件夹中执行： # gedit mach-mini2440.c命令：

在 mach-mini2440.c 中加入以下代码：

static struct mtd_partition mini2440_default_nand_part[] = {

[0] = {

.name = "supervivi",

.size = 0x00040000,

.offset = 0,

},

[1] = {

.name = "param",

.offset = 0x00040000,

.size = 0x00020000,

},

[2] = {

.name = "Kernel", ; 对应/dev/mtdblock2

.offset = 0x00060000,

.size = 0x00500000,

},

[3] = {

.name = "root",

.offset = 0x00560000,

.size = 1024 * 1024 * 1024,

},

[4] = {

.name = "nand",;

.offset = 0x00000000,

.size = 1024 * 1024 * 1024,

}

};

static struct s3c2410_nand_set mini2440_nand_sets[] = {

[0] = {

.name = "NAND",

.nr_chips = 1,

.nr_partitions = ARRAY_SIZE(mini2440_default_nand_part),

.partitions = mini2440_default_nand_part,

},

};

static struct s3c2410_platform_nand mini2440_nand_info = {

.tacls = 20,

.twrph0 = 60,

.twrph1 = 20,

.nr_sets = ARRAY_SIZE(mini2440_nand_sets),

.sets = mini2440_nand_sets,

.ignore_unset_ecc = 1,

};

如下图所示：

还需要把 nand flash 设备注册到系统中，

static struct platform_device *mini2440_devices[] __initdata = { &s3c_device_usb,

&s3c_device_lcd,

&s3c_device_wdt,

&s3c_device_i2c0,

&s3c_device_iis,

&s3c_device_nand, ;把nand flash设备添加到开发板的设备列表结构};

⑶配置和编译带 YAFFS2 支持的内核

在执行#make zImage命令时会出现如下错误：

错误：arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c:156: error: unknown field 'sets' specified in initializer

通过网上查找资料

于是在自己的mach－mini2440.c中加入

#include

#include

#include

#include

#include

再次make zImage以下就不会出现错误了。

执行命令：#make menuconfig

要使用yaffs2文件系统，需要先配置nand flash驱动支持，在Device drivers菜单中选择MTD选项如图，并按回车进入

找到NAND Device Support选项并进入

选择Nand Flash驱动支持

返回到内核配置主菜单，并找到File systems选项进入

找到如图选项Miscellaneous filesystems并进入

找到YAFFS2支持选项，如图选择

然后返回即可。

再次进入/home/linux2.6.32.2/linux-2.6.32.2/arch/arm/boot根目录中查看Image 映像文件：

zImage文件测试结果如下图所示：

3、移植 DM9000网卡驱动

3.1 设备资源初始化

找到linux-2.6.32.2/drivers/net/dm9000.c，头文件处添加2410相关的配置定义。如下图所示：

再填充该平台设备的资源设置，以便和DM9000网卡驱动接口配合起来，如下

3.2 调整DM9000所用的位宽寄存器

打开linux-2.6.32.2/ drivers/net/dm9000.c，添加如下图所示内容：

3.3 关于MAC地址

static int __devinit dm9000_probe(struct platform_device *pdev)函数中可以看出：

实际上到此为止DM9000就已经移植结束了。

3.4 配置内核加入DM9000，并编译运行测试

在内核根目录下执行#make menuconfig 命令，开始在内核中配置网卡驱动，依次选择

如下菜单项Device Drivers --->Network device support ---> Ethernet (10 or 100Mbit) --->

然后执行：#make zImage 命令

最后生成arch/arm/boot/zImage文件。

使用”k”命令把它烧写到开发板，并使用默认的文件系统启动，在命令行终端运行ifconfig命令可以看到如图所示：

四、实验小结

本次实验做的是关于Linux内核移植，实验的内容多，比较复杂。在理论课中我们对Linux内核的组成部分有了了解，以及对其移植到ARM平台的流程有了一定的认识。在具体实战的时候，我们参考SMDK2440的代码，然后搭建自己的mini2440平台，最终生成内核文

件zImage,，在移植Nand Flash驱动时出现了问题，最后在老师的引导下解决了问题，最后对DM9000网卡进行驱动，由于时间的原因我们对Linux内核移植只做了一部分，我们会在以后的时间进行完善。总之，实验过程中比较坎坷。

五、思考题

1、Linux内核有哪些模块组成？

答：Linux内核由进程管理、内存管理、文件系统、网络接口、进程间通信、设备驱动等模块组成。

2、简述生成内核映像文件zImage的步骤。

答：（1）使用命令make config进入命令行

（2）使用make meunconfig命令进行内核裁剪

（3）使用make clean命令，清理之前生成的目标文件

（4）使用make dep命令，编译变量的依赖关系

（5）使用make zImage命令生成内核映像文件