基于ARM的嵌入式linux内核的裁剪与移植.
基于嵌入式ARM9的Linux系统移植的研究和实现
2020年第8期信息与电脑China Computer & Communication软件开发与应用基于嵌入式ARM9的Linux 系统移植的研究和实现冯宁波 周 剑（苏州长风航空电子有限公司，江苏 苏州 215151）摘 要：笔者以ARM9处理器为硬件，对嵌入式系统展开分析，并对安装到嵌入式ARM9芯片开发板上的Linux 系统移植进行研究。
Linux 系统移植步骤如下：首先初始化随机存取存储器，设置堆栈，引导加载程序移植；然后下载Linux 内核，修改Makefile 文件，设计交叉编译环境；最后依据内核启动过程，指定启动初始值，控制后台，并执行制作菜单配置命令。
关键词：嵌入式ARM9；Linux 系统；移植；内核中图分类号：TP311.54；TP316.81 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2020）08-078-02Research and Implementation of Linux System Migration Based on EmbeddedARM9Feng Ningbo, Zhou Jian(Suzhou Changfeng Avionics Co., Ltd., Suzhou Jiangsu 215151, China)Abstract: The author takes ARM9 processor as hardware, analyzes the embedded system, and studies the Linux systemporting installed on the embedded ARM9 chip development board. The steps of Linux system porting are as follows: first, initialize random access memory, set stack, boot loader porting; then download Linux kernel, modify makefile file, and design cross compiling environment; finally, according to the kernel startup process, specify the initial startup value, control the background, and execute thecommand of making menu configuration.Key words: embedded ARM9; Linux system; transplantation; kernel０ 引言微电子技术快速发展使计算机技术支持下的嵌入式系统得到广泛应用，该系统因软硬件可裁剪、使用性能良好，受到人们青睐[1]。
基于ARM平台Linux内核移植论文
基于ARM平台的Linux内核移植中图分类号：tp 文献标识码:a 文章编号：1007-0745（2011）10-0204-01摘要：linux是一个可移植性非常好的操作系统，它广泛支持了许多不同体系结构的计算机。
可移植性是指代码从一种体系结构移植到另外一种不同的体系结构上的方便程度。
本文介绍了基于arm 开发板的linux内核移植过程，主要包括二方面的内容：交叉编译器的安装、内核的配置与移植。
本文要求读者具备一定的linux操作系统使用经验。
关键词：移植内核 linux一、概述一个嵌入式linux系统的启动顺序可以分为四步：1、引导加载程序（bootloader）。
2、加载linux内核。
3、挂载根文件系统。
4、运行应用程序。
所以要想使linux内核在开发板上运行，就必须对以上四步的相关源代码进行移植操作，使其可运行于嵌入式平台。
本文主要介绍内核移植部分，其余部分可参考相应书箱或文档。
二、开发环境的建立2.1、安装虚拟机、fedora13操作系统及相关的开发工具（gcc、gedit等），本文的所有操作均是在这种开发环境下进行，本文的工作目录为 \work，且都是在root权限下操作。
2.2、交叉编译器（arm-linux-gcc）的安装。
交叉编译器是嵌入式linux开发的基础，后续的移植过程都要用到此编译器，在linux pc平台下，利用arm-linux-gcc编译器可编译出针对arm linux平台的可执行代码。
安装过程如下：a、网上获取arm-linux-gcc-4.3.2.tgz源代码包并保存于/work 目录中。
b、解压命令（tar xvzf arm-linux-gcc-4.3.2.tgz -c /）注意上面的命令必须是大写c且后面有个空格，这样将源代码解压至目录/usr/local/arm/4.3.2中。
c、配置编译环境路径。
输入命令（gedit /root/.bashrc）打开.bashrc文件，在最后一行加入如下内容：exportpath=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$path保存关闭文件，用root重新登录系统，输入命令：（arm-linux-gcc –v）如果安装成功将会显示arm-linux-gcc的版本号。
linux内核的裁剪与移植
1，获得源码，解压，进入解压后的目录；命令；2，修改makefile；为了能让此目录被执行所以在顶级目录的makefile中同时也进行修改；3，得到.config文件；命令；编译内核时对.config文件的依赖比较大，我们需要一个自己的.config文件，又因为我们的板子和smdk2410的很像，仅需将smdk2410的.config 文件复制到顶级目录即可不用修改；4；修改nandflash 分区；此系统启动时从nandflash 中启动而我们的板子不是的所以对其进行必要的修改；5，添加网卡驱动；arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c开发板上已经配置要的相应的网卡，并且内核中也有相应的实现代码我们只需做一下简单的修改；6添加yaffz文件系统支持将yaffz 源码包考到和linux-2.6.24 同一级目录下解压；在给内核打上补丁；命令是；7、配置和编译内核到现在，一个简单的内核就准备好了，我们还需要做一些配置，然后编译，内核才能正常使用。
在内核源代码的根目录下运行make menuconfig命令，进入配置界面：8，用u-boot启动内核；编译U-Boot时在源代码的tools目录下会生成一个mkimage可执行文件，用这个工具可以对前面编译内核时生成的zImage进行处理，以供U-Boot启动。
cd linux-2.6.24.4/arch/arm/bootcp /up-Star2410/kernel/linux-2.6.24.4/mkimage . 获取mkimage工具./mkimage -A arm -T kernel -C none -O linux -a 0x30008000 -e 0x30008040 -d zImage -n 'Linux-2.6.24' uImage9，最后把生成的uimage 放到主机tftp同目录下，启动开发板；用u-boot的tftp命令下载到sdram;。
基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现
基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现陈斌【摘要】随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,IT行业取得了较大程度上的进步,为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。
尤其是近几年来,信息技术、网络技术飞速发展,IT领域不断发展与升级,在这种环境之下,嵌入式系统成为IT领域的重要焦点之一。
目前状况下,行业内存在着诸多的嵌入式系统,而在这些嵌入式系统当中,Linux最为受到青睐,这主要是因为Linux具有自身的强大优势,主要表现在三个方面,分别是元代码开放、功能强大一级级易于移植等。
就目前市场状况而言,ARM9系列的嵌入式微处理器已经成为嵌入式系统首选的处理器产品,本文就在此基础之上针对基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现进行有益探讨。
【期刊名称】《佳木斯职业学院学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P1-2)【关键词】嵌入式系统 ARM9 Linux应用开发平台文件系统【作者】陈斌【作者单位】铁岭师范高等专科学校【正文语种】中文【中图分类】TP316.811.嵌入式系统模型图1显示的主要是嵌入式系统的模型结构：如果从物理层面的角度对其进行一定程度上的分析，可以将嵌入式计算系统理解成一个专用的电子系统，一般情况下，这一专用的电子系统都处于一个非电子系统环境之下，且这一系统环境具有一定的复杂性。
至于这两种系统的关系，可以对其进行一定程度的抽象化处理，即具有复杂性的非电子系统是嵌入式系统的外部环境，我们将其称为被嵌入的系统。
就一般状况而言，整个系统之中所包含的嵌入式系统为多个，同时，嵌入式系统能够与外界进行直接的通信。
对于嵌入式系统而言，它能够提供一个专门的服务给被嵌入系统，这一服务主要表现为两个方面：一方面，这一服务可以表现为对外界输入的响应；另一方面，这一服务也可以是对被嵌入系统或者与之相邻的嵌入式系统数据的响应。
就如现代机电控制系统，对于这一系统而言，它是一种分布式的系统，在这种系统环境之下，各个处理单元都是通过网络进行一定程度上的连接的。
基于ARM的嵌入式linux内核的裁剪与移植
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３ 内核 配置 过 程
提供 用 户程 序所 使 用 的一些
自行 搭建 交叉 编译 环境 通 常 比较 复 杂 ，而 且 很 容易 出错 。本 文使 用 的是 开 发板 自带 的交 叉 编 译 器 ，即ｃｏｓ ３３ 交 叉 编译 器 ，该 编 译 只 需 将 ｒｓ一 ．． ４
光 盘 中 的 ａｍ—ｉｕ ３３ ． ｒ ｚ 用 ｔｒ ｘｆ ｎ — ｒ ｌ ｘ一 ．． ｂ ． ２ ａ ｖ ｎ ｎ ４ ａｂ ｉ ａ
及 下 栽 内核 映像 到 开发 板 等设 计 ，给 出了以ｓｃ ４ Ｏ ３ ２ ｌ 为核 心 的嵌 入 式Ｌｎ ｘ ｉｕ 内核 的裁 剪 与移植
过程。
关键词 ：ＡＲ Ｍ；嵌 入式Ｌｎ ｘ ３ ２ １ ；裁剪 ；移植 ｉｕ ；￥ Ｃ ４ ０
０ 引 言
微 处 理 器 的产 生 为价 格 低 廉 、结 构 小 巧 的 Ｃ Ｕ和外 设 的 连接 提 供 了稳 定 可靠 的硬 件 架构 。 Ｐ 这 样 。限制嵌 入式 系统 发展 的瓶 颈就 突 出表 现在
第 １卷 １
第 １期 １
电手元 器 件 盔 用
Ｅｌｃｒ ｎ ｃＣｏ ｏ ｅ ｔ Ｄ ｖ ｃ ｐ ｉａ ｉｎ ｅｔ ｉ ｏ ｍｐ ｎ ｎ ＆ ｅ ｉ ｅＡｐ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ
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ＮＯ Ｖ．２ ９ ０ｏ
２ ０ 年 １ Ｙ ０９ ｌｌ
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以在 另 一个 平 台上执 行 的程 序代 码 。不 同的Ｃ Ｕ Ｐ
需要 有 不 同 的编译 器 。交叉 编 译 如 同 翻译 一 样 ，
第4章 Linux内核裁剪与移植 Linux系统移植(第2版) 教学课件
4.1 Linux内核结构 4.2 内核配置选项 4.3 内核裁剪及编译 4.4 内 核 升 级
4.1.2 内核源码目录介绍
Linux内核代码以源码树的形式存放，如 果在安装系统的时候已经安装了源码树， 其源码树就在/usr/src/linux下。
1．arch目录
禁用随机heap（heap堆是一个应用层的概念，即堆对CPU是不可见的，它 的实现方式有多种，可以由OS实现，也可以由运行库实现，也可以在一个 栈中来实现一个堆）
Choose SLAB allocator Profiling support Kprobes
选择内存分配管理器，建议选择 支持系统评测，建议不选 探测工具，开发人员可以选择，建议不选
5．init目录
init子目录包含核心的初始化代码（注意， 不是系统的引导代码）。它包含两个文件 main.c和version.c，这是研究核心如何工 作的一个非常好的起点。
6．ipc目录
ipc子目录包含核心进程间的通信代码。 Linux下进程间通信机制主要包括管道、 信号、消息队列、共享内存、信号量、套 接口。
Physical 选择XIP后，内核存放的物理地址
Kexec system call
Kexec系统调用
4.2.4 网络协议支持相关选项
菜单选项（Networking Support）的子菜 单中包含一些网络协议支持的选项。
选项名 Networking options Amateur Radio support
arch子目录包括了所有和体系结构相关的 核心代码。它的每一个子目录都代表一种 支持的体系结构，例如arm子目录是关于 ARM平台下各种芯片兼容的代码。
学习嵌入式之Linux内核裁剪的具体过程和方法-精品文档
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Loadable module support ---> 可引导模块支持 建议作为模块 加入内核 [] Enable loadable module support 这个选项可以让你的内核支 持模块，模块是什么呢？模块是一小段代码，编译后可在系统内核运行 时动态的加入内核，从而为内核增加一些特性或是对某种硬件进行支持。 一般一些不常用到的驱动或特性可以编译为模块以减少内核的体积。在 运行时可以使用modprobe命令来加载它到内核中去(在不需要时还可以 移除它)。一些特性是否编译为模块的原则是，不常使用的，特别是在系 统启动时不需要的驱动可以将其编译为模块，如果是一些在系统启动时 就要用到的驱动比如说文件系统，系统总线的支持就不要编为模块了， 否在无法启动系统。 []Automatic kernel module loading 一般情况下，如果我们的内 核在某些任务中要使用一些被编译为模块的驱动或特性时，我们要先使 用modprobe命令来加载它，内核才能使用。不过，如果你选择了这个 选项，在内核需要一些模块时它可以自动调用modprobe命令来加载需 要的模块，这是个很棒的特性，当然要选Y喽。
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Power management options (ACPI, APM) --> 电源管理选项 [ ] Power Management Debug Support 电源管 理的调试信息支持，如果不是要调试内核有关电源管理 部份，请不要选择这项。 ACPI Support ---〉高级电源接口配置支持，如 果BIOS支持，建议选上这项 []Button 这个选项用于注册基于电源按钮的事件， 比如power, sleep等，当你按下按钮时事件将发生，一 个守护程序将读取/proc/acpi/event，并执行用户在 这些事件上定义的动作比如让系统关机。可以不选择， 根据自己的需求。
基于ARM的嵌入式linux内核裁剪及移植
Ｖ １ ５ Ｎ ．（ Ｕ ｏ１ ８ ｏ． ｏ Ｓ Ｍ Ｎ ． １ ） ２ ６
机 械 管 理 开 发
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ Ｍ ＡＮ ＡＧＥＭ ＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ０ＰＭ ＥＮＴ
２ ０年 １ ０１ ２月
Ｄ ｅ ．０ｌ ｃ２ ０
ｂ ｎｕｉｓ ２．５． ｒｂ ２、 ｃ 一 ３． ｔｒｂｚ ｉ ｔ － １ ｔ ． ｚ ｇ ｃ ３． ６． ． ２、ｇ ｉ － ２－． ． ｒ ｌ ａ ａ ｌｂｃ ３ ２ｔ ． ａ
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２ Ｂ ｏｌａ ｅ 的 移 植 ． ２ ｏｔ ｄｒ ｏ ．
基础上经过裁剪 、 修改 ， 适用于嵌入式系统并应用于特 定 嵌入 式场 合 的专 用 Ｌｎｘ 作 系统 。与其 它 的嵌 入 ｉｕ 操 式 操作 系统 相 比， 入 式 Ｌｎ ｘ 有 以下 特点 ： 有 开 嵌 ｉｕ 具 具 放源代 码 ， 系统 内核较小 、 效率 高 、 内核 网络结 构完整 ， 针对 嵌入 式 的存 储方 案 ， 供 实 时版 本和 完 善 的嵌入 提 式解决方 案 、 备一 整套 工具链 ， 易搭建嵌 入式 系统 具 容 的 开发环 境 ， 减后 的 系统 适用 于诸 如信 息 家 电等嵌 裁 入式 系统 的开发 。
０
引 言
目前 ， 种嵌 入式 Ｌｎｘ 各 ｉｕ 操作 系统迅 速 发展 ， 已形 成 了 能 与 Ｗｉｄｗ Ｃ ｎｏ ｓ Ｅ等嵌 入 式操 作 系统 进行 有 力 竞 争 的局 面 。嵌 入 式 Ｌｎｘ 作 系统 的迅 速 崛 起 ， ｉｕ 操 主要
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基于ARM的嵌入式linux内核的裁剪与
移植
0引言微处理器的产生为价格低廉、结构小巧的CPU和外设的连接提供了稳定可靠的硬件架构，这样，限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。
尽管从八十年代末开始，已经陆续出现了一些嵌入式操作系统(比较著名的有Vxwork、pSOS、Neculeus和WindowsCE)。
但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多低端产品的小公司望而却步；而且，源代码封闭性也大大限制了开发者的积极性。
而Linux的开放性，使得许多人都认为Linu
0 引言
微处理器的产生为价格低廉、结构小巧的CPU和外设的连接提供了稳定可靠的硬件架构，这样，限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。
尽管从八十年代末开始，已经陆续出现了一些嵌入式操作系统(比较著名的有Vxwork、pSOS、Nec uleus和Windows CE)。
但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多低端产品的小公司望而却步；而且，源代码封闭性也大大限制了开发者的积极性。
而Linux的开放性，使得许多人都认为Linux 非常适合多数Intemet设备。
Linux操作系统可以支持不同的设备和不同的配置。
Linux对厂商不偏不倚，而且成本极低，因而很快成为用于各种设备的操作系统。
嵌入式linux是大势所趋，其巨大的市场潜力与酝酿的无限商机必然会吸引众多的厂商进入这一领域。
1 嵌入式linux操作系统
Linux为嵌入操作系统提供了一个极有吸引力的选择，它是个和Unix 相似、以核心为基础、全内存保护、多任务、多进程的操作系统。
可以支持广泛的计算机硬件，包括X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、ARM、NEC、MOTOROLA 等现有的大部分芯片。
Linux的程序源码全部公开，任何人都可以根据自己的需要裁剪内核，以适应自己的系统。
文章以将linux移植到ARM920T内核的
s3c2410处理器芯片为例，介绍了嵌入式linux内核的裁剪以及移植过程，文中介绍的基本原理与方法技巧也可用于其它芯片。
2 内核移植过程
2．1 建立交叉编译环境
交叉编译的任务主要是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的程序代码。
不同的CPU需要有不同的编译器，交叉编译如同翻译一样，它可以把相同的程序代码翻译成不同的CPU对应语言。
交叉编译器完整的安装涉及到多个软件安装，最重要的有binutils、gcc、glibc三个。
其中，binutils主要用于生成一些辅助工具；gcc则用来生成交叉编译器，主要生成arm—linux—gcc交叉编译工具；glibc主要是提供用户程序所使用的一些基本的函数库。
自行搭建交叉编译环境通常比较复杂，而且很容易出错。
本文使用的是
开发板自带的交叉编译器，即CROSS一3．3．4．交叉编译器，该编译只需将
光盘中的arm—linux一3．3．4．bar．bz2用tar ixvf arm—linux一3．3．4．bar．bz2命令解压到／usr／local／arm下即可。
2．2 修改Makefile
修改内核目录树根下的Makefile时，可先指明交叉编译器。
设计时，可向Makefile中添加如下内容：
ARCH ?=arm
CROSS_COMPILE?=arm-linux-然后设置PATH环境变量，使其可以找到其交叉编译工具链，然后运行vi～／．bashrc，再添加如下内容：
export PATH=／usr／local／arln—linux一3．4．4／bin：$PATH 2．3 设置Flash分区
此处一共要修改3个文件，分别如下：
(1)在arch／arm／machs3c2410／devs．c文件中添加如下内容：
#include<linux／mtd／partitions．h>
#include<linux／mtd／nand．h>
#include<asm／arch／nand．h>
然后再建立Nand Flash分区表；同时建立Nand F1ash芯片支持，最后加入Nand Flash芯片并支持到Nand Flash驱动。
另外，还要修改arch／arm／machs3c2410／devs．C文件中的
s3c_device_nand结构体变量，同时添加对dev成员的赋值。
(2)指定启动时初始化
内核启动时，可以依据对分区的设置进行初始配置，然后修改arch／am4mach—s3c2410／machsmdk2410．e文件下的smdk2410_devices[]，指明初始化时包括在前面所设置的flash分区信息，并添加如下语句：
&s3c_device_nand，
(3)禁止Flash ECC校验
内核一般都是通过UBOOT写到Nand Flash的。
UBOOT则通过软件ECC
算法来产生ECC校验码，这与内核校验的ECC码不一样，内核中的ECC码是由S3C2410中Nand Flash控制器产生的。
所以，这里选择禁止内核ECC校验。
修改drivers／mtd／nand／s3c2410．C 下的s3c2410_nand_init_chip ()函数，可在该函数体最后加上如下一条语句：
chip->eccmode=NAND_ECC_NONE；
3 内核配置过程。