Linux2.6內核嵌入式系統應用心得
隨著Linux2.6內核嵌入式系統的開發和使用，我在應用部分有些心得，供大家參考。
1. 建立交叉編譯環境
在RedHat9的主機上進行內核移植開發,首先需要建立交叉編譯環境。由于2.6內核中采用了一些新的特性和指令,需要采用較新的工具集,采用binutils-2.15、gcc-3.4.2、glibc-2.2.5、linux-2.6.8、glibc-linuxthreads-2.2.5來建立交叉編譯工具鏈,建立之后將工具鏈路徑加入系統路徑$PATH中。
2. 內核修改
Linux 2.6.11.7內核加入了對S3C2410芯片的支持,不再需要任何補丁文件。修改內核源碼中Makefile的交叉編譯選項ARCH=arm,CROSS_COMPILE=arm-linux-。針對硬件配置,需要在arch/arm/mach-s3c2410/devs.c或者smdk2410.c中添加FLASH的分區信息s3c_nand_info,如表1。
表1 NAND FLASH分區表
分區名 起始地址 大 小
Vivi 0x00000000 0x00020000
Param 0x00020000 0x00010000
Kernel 0x00030000 0x001c0000
Root 0x00200000 0x00200000
Usr 0x00400000 0x03c00000
然后在s3c_device_nand中增加.dev={.platform_data= &s3c_nand_info},在arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c中的__initdata部分增加&s3c_device_nand,使內核在啟動時初始化NAND FLASH信息。
3. 內核編譯加載
對內核進行適當的配置是一個量體裁衣的過程。由于2.6內核會根據本地系統配置進行初始設置,可以導入內核源碼默認s3c2410的配置文件,方便加載內核基本配置,然后再選擇所需選項。對MTD配置選擇支持MTD設備驅動以及NAND FLASH驅動;選擇支持要用到的各類文件系統(DEVFS、TMPFS、CRAMFS、YAFFS、EXT2、NFS)以及網絡設備和協議,本系統加載了網絡芯片CS8900以及USB支持;在H.264多媒體系統中還需要加載Frame buffer以支持LCD顯示功能。使用交叉編譯工具編譯內核源碼后, 會在arch/arm/boot/下生成名為zImage的內核映像,在Boot loader的命令提示模式下使用下載命令完成內核加載到開發板的存儲設備FLASH中。編譯過程(相對以前版本的編譯過程,2.6內核編譯有所簡化):
make mrproper
make menuconfig(字符界面,或者用make xconfig圖形界面,但需要Qt庫的支持,而make gconfig則需要GTK庫的支持)
make
make bzImage
4. 文件系統
Linux采用文件系統組織系統中的文件和設備,為設備和用戶程序提供統一接口。Linux 支持多種文件系統,本系統使用CRAMFS格式的只讀根文件系統,而將FLASH中的USER區使用支持可讀寫的YA FFS文件系統格式,方便添加自己的應用程序。
在根文件系統中,為保護系統的基本設置不被更改,采用CRAMFS格式。采用DEVFS來實現基本設備的建立掛載,同時使用BusyBox也是一個縮小根文件系統的辦法,提供了系統的基本指令;還需要建立一些必備的目錄,添加所需配置文件,如fstab、inittab等;還有一個重要的工作就是添加系統應用必備的動態函數庫。使用生成工具mkcramfs 將整個根文件目錄里的內容制作成映像文件。
mkcramfs rootfs rootfs.ramfs
YAFFS文件系統格式的支持需要將驅動加入到內核代碼樹下fs/yaffs/,修改內核配置文件,就可以在內核編譯中加載對該文件系統的支持。使用mkyaffs工具將NAND FLASH分區格式化為YAFFS分區,將mkyaffsimage生成的應用程序鏡像燒寫進YAFFS分區,在啟動時通過寫入fstab自動加載YAFFS分區即可。
5. 網絡設備驅動
系統中采用CS8900A的10M網絡芯片,它使用S3C2410的nGCS3和IRQ_EINT9,相應修改linux/arch/arm/mach-s3c2410/irq.c,并在mach-smdk2410.c的smdk2410_iodesc[]中增加{SMDK2410_ETH_IO,S3C2410_CS2, SZ_1M, MT_DEVICE},內核源碼中加入芯片的驅動程序drivers/net/arm/cs8900.h和cs8900.c,并且配置網絡設備驅動的Makefile和Kconfig文件,加入CS8900A的配置選項,這樣可以在內核編譯時加載網絡設備的驅動。
在Linux2.6應用的同時,也要看到其與以前版本內核比較存在的一些問題。在內核的編譯時間、內核鏡像大小、內核占用RAM空間大小、系統啟動時間相對Linux2.4而言都存在不同程度的不足,但在硬件條件日益進步的現今可以接受,而且一部分也是由于功能加強必然帶來的。雖然Linux并非一個真正的實時操作系統,但2.6內核的改進能夠滿足大部分的應用需求,所以Linux2.6內核將會在嵌入式系統領域大展身手。
通過上面文章，我們知道了Linux2.6應用的廣泛，但存在不少問題，等出新的我會為大家繼續介紹。
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