Linux内核移植初探

南笙酒味 提交于 2019-12-19 02:22:04

内核移植的梯度:

初级:根据芯片公司的参考配置,编译开发板内核并了解执行过程

中极:添加内核驱动的方式方法

高级:修改或添加BSP包

linux内核特性:

可移植性强、支持的硬件平台广泛;超强的网络功能;多任务多用户系统;模块化的设计

五大子系统:

进程管理;内存管理;文件系统;网络协议;设备管理

内核获取路径:芯片厂商、内核源码官方

linux内核的目录结构层次结构:

平台相关目录树:arch目录下

平台无关目录树:其它

crypto目录:算法、加密涉及的源码目录

Documentation目录:内核官方文档

fs目录:文件系统的信息

ipc目录:进程间通信的机制

mm目录:内存

driver:驱动相关

内核源码开发的头文件命名规范

#include <asm/xxx.h>:与CPU体系结构(arch)相关的头文件
#include <linux/xxx.h>:平台无关的头文件
#include <plat/xxx.h>:与某款芯片公司相关的头文件
#include <mach/xxx.h>:与开发板配套的头文件

配置内核

1.配置哪些目录需要编译

2.配置哪些文件需要编译

配置方法:Makefile
主目录Makefile:

 包含体系结构下的Makefile

# Use LINUXINCLUDE when you must reference the include/ directory.
# Needed to be compatible with the O= option
LINUXINCLUDE    := -I$(srctree)/arch/$(hdr-arch)/include \
                   -Iarch/$(hdr-arch)/include/generated -Iinclude \
                   $(if $(KBUILD_SRC), -I$(srctree)/include) \
                   -include include/generated/autoconf.h

   hdr-arch := $(SRCARCH)


#包含体系架构下的Makefile
include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-linux-
# Architecture as present in compile.h
UTS_MACHINE := $(ARCH)
SRCARCH := $(ARCH)

# Additional ARCH settings for x86
ifeq ($(ARCH),i386)
SRCARCH := x86
endif
ifeq ($(ARCH),x86_64)
SRCARCH := x86
endif

各个子目录的Makefile
例:arch/arm/mach-s5pv210下的Makefile

# arch/arm/mach-s5pv210/Makefile
#
# Copyright (c) 2010 Samsung Electronics Co., Ltd.
#         http://www.samsung.com/
#
# Licensed under GPLv2

obj-y                :=
obj-m                :=
obj-n                :=
obj-                :=

# Core support for S5PV210 system

obj-$(CONFIG_CPU_S5PV210)    += cpu.o init.o clock.o dma.o
obj-$(CONFIG_CPU_S5PV210)    += setup-i2c0.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_PM)    += pm.o sleep.o
obj-$(CONFIG_CPU_FREQ)        += cpufreq.o

# machine support

obj-$(CONFIG_MACH_AQUILA)    += mach-aquila.o
obj-$(CONFIG_MACH_SMDKV210)    += mach-smdkv210.o
obj-$(CONFIG_MACH_SMDKC110)    += mach-smdkc110.o
obj-$(CONFIG_MACH_GONI)        += mach-goni.o
obj-$(CONFIG_MACH_TORBRECK)    += mach-torbreck.o

# device support

obj-y                += dev-audio.o
obj-$(CONFIG_S3C64XX_DEV_SPI)    += dev-spi.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_FB_24BPP)    += setup-fb-24bpp.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_FIMC)    += setup-fimc.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_I2C1)     += setup-i2c1.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_I2C2)     += setup-i2c2.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_IDE)        += setup-ide.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_KEYPAD)    += setup-keypad.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_SDHCI)       += setup-sdhci.o
obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_SDHCI_GPIO)    += setup-sdhci-gpio.o
arch/arm/mach-s5pv210/Makefile

obj - y  :=   编译进内核
obj - m :=   以模块形式编译
obj - n  :=   不编译 
obj -     :=   不编译

 哪些文件需要编译?

  CONFIG_XXX 

  配置单:

    在/arch/arm/configs默认目录下
  配置过程:

    1、导出需要的默认配置文件到主目录下并更名为.config
    2、交叉编译器的修改
    3、体系结构(System Type)的选择:S5PV210

ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-linux-
主Makefile

    4、配置单(.config)增删改查--->使用make menuconfig实现图形化更改配置

                      Kconfig----> make menuconfig ---> .config ---->Makefile

Kconfig语法:
source:相当于include描述一包含关系
menu、endmenu:用来定义菜单如:

menu "System Info"
end menu

执行make menuconfig 则:

.config中增加一条:CONFIG_ABC = y
即config ----> CONFIG_ABC =y---->Makefile中的obj-$(CONFIG_ABC) += xx.o

通过make menuconfig中的-----相应选项的help----->找到相应选项的Kconfig---->Makefile中对应的文件 .c

  例如:
     找menuconfig下的Samsung SoC serial support定义的(Kconfig)位置:

            法一:选中这个选项键盘单击h按键
            法二:搜索grep -nR "Samsung SoC serial support"

    同样在Kconfig所在目录下的Makefile文件即可找到对应的.c文件                                              

通过Makefile  .o ----->找到Kconfig:同上↑

 

config:用来配置菜单子目录的内容

menu "System Info"
config ABC
     bool "This is a test config"   help      Support test config
endmenu

执行make menuconfig 则:

 

Kconfig配置主线

# For a description of the syntax of this configuration file,
# see Documentation/kbuild/kconfig-language.txt.
#
mainmenu "Linux/$ARCH $KERNELVERSION Kernel Configuration"

config SRCARCH
    string
    option env="SRCARCH"

source "arch/$SRCARCH/Kconfig"
主Kconfig

      ---->source “arch/$SRCARCH/Kconfig”      

config ARM
        bool
        default y
        select HAVE_AOUT
        select HAVE_DMA_API_DEBUG
        select HAVE_IDE
        select HAVE_MEMBLOCK
.......
...........
config HAVE_PWM
        bool
config MIGHT_HAVE_PCI
        bool
config SYS_SUPPORTS_APM_EMULATION
        bool
config HAVE_SCHED_CLOCK
        bool
config GENERIC_GPIO
        bool
............
................
menu "Power management options"
source "kernel/power/Kconfig"
config ARCH_SUSPEND_POSSIBLE
        depends on !ARCH_S5P64X0 && !ARCH_S5PC100
        depends on CPU_ARM920T || CPU_ARM926T || CPU_SA1100 || \
                CPU_V6 || CPU_V6K || CPU_V7 || CPU_XSC3 || CPU_XSCALE
        def_bool y
endmenu
source "net/Kconfig"
source "drivers/Kconfig"
source "fs/Kconfig"
source "arch/arm/Kconfig.debug"
source "security/Kconfig"
source "crypto/Kconfig"
source "lib/Kconfig"
arch/arm/Kconfig  

        --->source "net/Kconfig"
   --->source "drivers/Kconfig"
   --->source "fs/Kconfig"
   --->source "arch/arm/Kconfig.debug"
   --->source "security/Kconfig"
   --->source "crypto/Kconfig"
   --->source "lib/Kconfig"

添加驱动到Linux内核中的步骤:以myled.c字符驱动为例
1.可以在/drivers/char/目录下新建文件夹mydriver,然后复制myled.c到mydriver目录
2、在mydriver目录下创建Makefile文件

obj-$(CONFIG_MYLED) += myled.o
Makefile

3、在上层的Makefile文件添加一句obj-y += mydriver/这样上层Makefile文件就会找到mydriver目录下的Makefile文件
4、在mydriver目录下创建Kconfig文件

menu "My Personal Device Driver"
config MYLED    
    bool "Support myled device driver"
    help
           Support led driver for S5PV210
endmenu

 5、在上层的Kconfig文件添加一句source "driver/char/mydriver/Kconfig"这样上层Kconfig文件就会找到mydriver目录下的Kconfig文件
 6、执行make menuconfig 选中My Personal Device Driver --->Support myled device driver之后执行make uImage 重新编译内核即可

内核编译过程

make :

  make Image     make zImage   make uImage (专为uboot启动准备的内核镜像 )      //编译的是obj-y    

  make modules   //编译的是obj-m

make uImage (vmlinux-->Image-->vmlinux-->zImage-->uImage) 

直接执行make uImage 报错解决办法:
  进入u-boot源码,在编译完成的uboot源码中进入tool目录,找到mkimage文件,将其复制到/bin根目录

vmlinux :OS elf file  ---OBJCOPY拷贝生成Image
Image:未压缩,所以比较大
zImage:经过压缩的Image文件 

自定义BSP的过程

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