PowerPC平臺(tái)Linux的移植（二）

處理并編譯內(nèi)核源代碼Linux內(nèi)核的配置系統(tǒng)由三個(gè)部分組成，分別是：1. Makefile：分布在 Linux 內(nèi)核源代碼中的 Makefile，定義 Linux 內(nèi)核的編譯規(guī)則；2. 配置文件（config.in）：給用戶提供配置選擇的功能；3. 配置工具：包括配置命令解釋器（對(duì)配置腳本中使用的配置命令進(jìn)行解釋）和配置用戶界面（提供基于字符界面、基于 Ncurses 圖形界面以及基于 Xwindows 圖形界面的用戶配置界面，各自對(duì)應(yīng)于 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig）。這些配置工具都是使用腳本語(yǔ)言，如 Tcl/TK、Perl 編寫(xiě)的（也包含一些用 C 編寫(xiě)的代碼）。本文并不是對(duì)配置系統(tǒng)本身進(jìn)行分析，而是介紹如何使用配置系統(tǒng)。所以，除非是配置系統(tǒng)的維護(hù)者，一般的內(nèi)核開(kāi)發(fā)者無(wú)須了解它們的原理，只需要知道如何編寫(xiě) Makefile 和配置文件就可以。應(yīng)用補(bǔ)丁如果使用上述腳本，它會(huì)自動(dòng)幫你下載內(nèi)核源碼，如果你覺(jué)得版本較低，可以自行下載。我這里下載的是2.6.22的內(nèi)核代碼，直接去http: //www.kernel.org下載的，同時(shí)下載的還有patch-2.6.22,雖然一開(kāi)始用不上。順便說(shuō)一句，其實(shí)默認(rèn)下載的2.6.15.4版本已經(jīng)足夠了，沒(méi)有特殊情況沒(méi)有必要單獨(dú)再下載別的，新版本內(nèi)核很多特性都是用不上的。如果你下載的內(nèi)核版本有對(duì)應(yīng)的補(bǔ)丁，就要通過(guò)補(bǔ)丁進(jìn)行對(duì)內(nèi)核源代碼的修補(bǔ)操作。一個(gè)補(bǔ)丁就是一個(gè)文本文檔，這個(gè)文檔包含了在兩個(gè)不同版本的源代碼樹(shù)之間的變化。補(bǔ)丁是通過(guò)diff應(yīng)用程序來(lái)創(chuàng)建的。我們使用patch程序來(lái)應(yīng)用下載的patch。patch程序讀取一個(gè)diff(或者patch)文件，然后把文件中描述的變化內(nèi)容應(yīng)用到代碼樹(shù)上。Linux內(nèi)核中的補(bǔ)丁是相對(duì)于保存內(nèi)核源代碼目錄的父目錄而生成的。這就意味著：patch文件中的文件路徑包含了它所基于的內(nèi)核源文件目錄的名字(或者像是”a/”和”b/”之類的其它名字)。由于這很可能和你本地機(jī)器上的內(nèi)核源代碼目錄的名字不匹配 (但是對(duì)于查看一個(gè)沒(méi)有標(biāo)簽的補(bǔ)丁所基于的內(nèi)核版本是非常有用的)。你應(yīng)該切換到你的內(nèi)核源代碼目錄，并且在打補(bǔ)丁的時(shí)候去掉patch中文件名字路徑的第一個(gè)分量(patch命令的-p1參數(shù)可以完成這個(gè)任務(wù))。具體過(guò)程是這樣的，比如把下載下來(lái)的patch壓縮包解壓到/patch目錄下，解壓后的文件名為：xxxx.patch，然后進(jìn)入你內(nèi)核源文件的文件夾，將補(bǔ)丁拷貝到這里，首先運(yùn)行命令patch -p1 –dry-run /xxxx/patch-xxxx這一步是測(cè)試應(yīng)用patch，此命令不會(huì)對(duì)你的內(nèi)核源碼做任何更動(dòng)，如果這一步?jīng)]有出現(xiàn)任何錯(cuò)誤輸出的話，就執(zhí)行：patch -p1 /xxxx/patch-xxxx如果沒(méi)有錯(cuò)誤提示，就表示補(bǔ)丁已經(jīng)打上了。修改文件好，此時(shí)的內(nèi)核源代碼，如果是用于臺(tái)式機(jī)的編譯，改動(dòng)就已經(jīng)足夠了。但是我們是要編譯出能在ppc上運(yùn)行的內(nèi)核，因此，還要繼續(xù)進(jìn)行修改。修改串口代碼首先，在XUP板子上有一個(gè)串口終端，并且只有一個(gè)，這意味著很多流程，包括boot loader，boot process以及接下來(lái)的一些步驟都要和這個(gè)串口交互，如果采用默認(rèn)的波特率9600,就有點(diǎn)慢了，因此，我們可以將其波特率修改得大一些。以 38400為例，硬件平臺(tái)的修改請(qǐng)?jiān)趀dk下進(jìn)行，系統(tǒng)源代碼的修改，請(qǐng)找到arch/ppc/boot/common/ns16550.c，找到這一行：#define SERIAL_BAUD 9600將其修改成#define SERIAL_BAUD 38400即可。修改xparameters.h在生成bsp的時(shí)候會(huì)生成xparameters_.h文件，你需要修改源代碼目錄下arch/ppc/platforms/4xx/xparameters.h文件，讓它包括xparameters_.h這個(gè)文件。修改makefile接下來(lái)我們來(lái)關(guān)注一下Makefile，由于 Linux 內(nèi)核源代碼是按照樹(shù)形結(jié)構(gòu)組織的，所以 Makefile 也被分布在目錄樹(shù)中。Linux 內(nèi)核中的 Makefile 以及與 Makefile 直接相關(guān)的文件有：1. Makefile：頂層 Makefile，是整個(gè)內(nèi)核配置、編譯的總體控制文件。bother finally2. .config：內(nèi)核配置文件，包含由用戶選擇的配置選項(xiàng)，用來(lái)存放內(nèi)核配置后的結(jié)果（如 make config）。3. arch/*/Makefile：位于各種 CPU 體系目錄下的 Makefile，如 arch/arm/Makefile，是針對(duì)特定平臺(tái)的 Makefile。4. 各個(gè)子目錄下的 Makefile：比如 drivers/Makefile，負(fù)責(zé)所在子目錄下源代碼的管理。5. Rules.make：規(guī)則文件，被所有的 Makefile 使用。用戶通過(guò) make config 配置后，產(chǎn)生了 .config。頂層 Makefile 讀入 .config 中的配置選擇。頂層 Makefile 有兩個(gè)主要的任務(wù)：產(chǎn)生 vmlinux（未壓縮的內(nèi)核） 文件和內(nèi)核模塊（module）。為了達(dá)到此目的，頂層 Makefile 遞歸的進(jìn)入到內(nèi)核的各個(gè)子目錄中，分別調(diào)用位于這些子目錄中的 Makefile。至于到底進(jìn)入哪些子目錄，取決于內(nèi)核的配置。在頂層 Makefile 中，有一句：include arch/$(ARCH)/Makefile，包含了特定 CPU 體系結(jié)構(gòu)下的 Makefile，這個(gè) Makefile 中包含了平臺(tái)相關(guān)的信息。有關(guān)Makefile的更多說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)IBM文檔庫(kù)文章Linux內(nèi)核配置系統(tǒng)淺析。小知識(shí)：各種內(nèi)核格式的區(qū)別vmlinux是未壓縮的原始內(nèi)核，為ELF格式，常用于內(nèi)核調(diào)試；vmlinuz，或zImage or bzImage，是vmlinux經(jīng)過(guò)壓縮并包裝有g(shù)zip自解壓代碼的內(nèi)核，為BIN格式，常作為系統(tǒng)或目標(biāo)板的引導(dǎo)內(nèi)核。位于各個(gè)子目錄下的 Makefile 同樣也根據(jù) .config 給出的配置信息，構(gòu)造出當(dāng)前配置下需要的源文件列表，并在文件的最后有 include $(TOPDIR)/Rules.make。下面談?wù)劸唧w如何對(duì)Makefile進(jìn)行修改。打開(kāi)內(nèi)核源代碼目錄下的Makefile文件，找到以下兩行：ARCH ?= $(SUBARCH)CROSS_COMPILE ?=這是表示ARCH的值為SUBARCH的值，而CROSS_COMPILE的值為空。我們應(yīng)該將其改為：ARCH := ppcCROSS_COMPILE = powerpc-405-linux-gnu-這樣表示硬件平臺(tái)是ppc，而交叉編譯工具是powerpc-405-linux-gnu-系列工具。小知識(shí)：ppc還是powerpc？細(xì)心的朋友可能發(fā)現(xiàn)，arch/platforms目錄下既有ppc目錄又有powerpc目錄，這是怎么回事呢？由于IBM 成立 power.org 組織，便以 Power Architecture 來(lái)稱呼 PowerPC 處理器，因此，以往所慣用的PPC 現(xiàn)在都改名叫 PowerPC。也就是說(shuō)， PowerPC 現(xiàn)在屬于是官方名稱了。而Linux kernel 由 2.6.15 開(kāi)始，已經(jīng)把 arch/ppc/ 重新組織到 arch/powerpc/，不過(guò)在整個(gè)遷徙的工作完成之前，arch/ppc/ 仍會(huì)繼續(xù)存在，只不過(guò) arch/ppc/ 將會(huì)停止發(fā)展，接下來(lái)的 Linux kernel for PowerPC 將會(huì)轉(zhuǎn)移到 arch/powerpc/ 的新目錄下繼續(xù)發(fā)展。仔細(xì)觀察兩個(gè)文件夾，會(huì)發(fā)現(xiàn)有些許不同，以往 PPC platform的分類 是被寫(xiě)在 arch/ppc/platforms/*.c 裡，組織結(jié)構(gòu)不大良好，現(xiàn)在被重新組織在 arch/powerpc/platforms/ 目錄下，一個(gè) platform 一個(gè)目錄，干凈多了：# ls arch/powerpc/platforms/4xx/ 85xx/ apus/ embedded6xx/ maple/ prep/82xx/ 86xx/ cell/ iseries/ pasemi/ pseries/83xx/ 8xx/ chrp/ Makefile powermac/當(dāng)然，就目前來(lái)說(shuō)，Makefile里面的arch值設(shè)置為ppc或者powerpc都無(wú)所謂，因?yàn)榧词鼓氵x用了ppc，構(gòu)建系統(tǒng)的時(shí)候也會(huì)自動(dòng)包含asm-powerpc中所必須的共享包含文件，因此沒(méi)有必要擔(dān)心這一點(diǎn)。內(nèi)核配置接下來(lái)進(jìn)行內(nèi)核配置。筆者推薦使用”make menuconfig”命令，而不是一些文章中推薦的”make xconfig”，因?yàn)楹笳呖赡墚a(chǎn)生一些未知原因的編譯錯(cuò)誤。menuconfig是一個(gè)文本模式、選單驅(qū)動(dòng)的配置界面，而xconfig是基于 Tcl/Tk的X圖形配置界面。另外一個(gè)常用的是make oldconfig，如果只想在原來(lái)內(nèi)核配置的基礎(chǔ)上修改一些小地方，這個(gè)命令會(huì)省去不少麻煩，但我們這里是要大改，所以也不用這個(gè)。關(guān)于配置內(nèi)核的原理與過(guò)程，不熟悉的朋友可以參見(jiàn)這篇文章，這里就不詳細(xì)介紹了。順便提及的是，運(yùn)行這個(gè)命令可能出現(xiàn)以下錯(cuò)誤1 /usr/bin/ld: crt1.o: No such file: No such file or directory這個(gè)錯(cuò)誤可以通過(guò)安裝libc6-dev解決2 /usr/bin/ld: cannot find -lncurses這個(gè)錯(cuò)誤可以通過(guò)安裝libncurses5-dev解決3 checklist.o: file not recognized: File format not recognized解決方法是用”make mrproper”命令清除所有舊的Xwindow configuraTIon文件，至于為什么會(huì)有這個(gè)錯(cuò)誤，我沒(méi)有深入研究，知道的朋友請(qǐng)指點(diǎn)一下在一開(kāi)始配置時(shí)，建議先生成一個(gè)最小的，保證可運(yùn)行的.config文件，以后再根據(jù)自己的需要添加一些特性，而且添加特性的時(shí)候一定小心，稍不注意就會(huì)讓你無(wú)法正常編譯，或者無(wú)法正常運(yùn)行。另外需要注意的是，所有標(biāo)有“new”標(biāo)簽的選項(xiàng)都要遵從默認(rèn)設(shè)置，不要修改它。下面這些選項(xiàng)是我所用的最小系統(tǒng)配置，如果你使用的內(nèi)核版本和我的差別很大，可能需要改動(dòng)一些config選項(xiàng)，或者如果你使用這個(gè)配置出現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谶@里留言，我會(huì)盡力幫你分析。先將清單與大概解釋列出如下：General Setup* Prompt for development and/or incomplete drivers（XUP)Local version - append to kernel release* IniTIal RAM disk (initrd) support* System V IPC* Configure standard kernel features —>* Sysctl syscall support ？Processor* 40x Processor Type* Xilinx-ML300 Machine Type* Math emulaTIon* TTYS0 device and default consolePlatform opTIons* High memory support* Default bootloader kernel arguments~“console=ttyS0,38400 root=/dev/xsysace/disc0/part3 rw”Networking* Unix domain sockets* TCP/IP networking* IP: multicasting* IP: kernel level autoconfiguration* IP: DHCP support* IP: TCP syncookie support (disabled per default)Device drivers—Memory Technology Devices (MTD)* Memory Technology Device (MTD) Support* MTD partitioning support* RedBoot partition table parsing* Direct char device access to MTD devices* Caching block device access to MTD devices* RAM/ROM flash chip device drivers* Detect flash chips by Common Flash Interface (CFI) probe* Suport for AMD/Fujitsu flash chips（這個(gè)根據(jù)你現(xiàn)有芯片來(lái)選）Device drivers—Block Devices* Loopback device support* Network block device support* RAM disk support(4096) Default RAM disk size* Xilinx on-chip System ACEDevice drivers—Network Device Support* Network device support* Ethernet(10 or 100Mbit)* PowerPC 4xx on-chip ethernet？Device drivers—Character devices— Serial drivers* 8250/16550 and compatible serial support* Xilinx uartlite serial port support* Support for console on Xilinx uartlite serial portFile systems* Second extended fs support* Kernel automounter version 4 support (also supports v3)* Pseudo filesystems —>* /proc/kcore support* Virtual memory file system support (former shm fs)* Miscellaneous filesystems —>* Journaling Flash File System v2 (JFFS2) support(0) JFFS2 debugging verbosity (0=quiet, 2=noisy)* Network file systems —>* NFS file system support* Provide NFSv3 client support* Root file system on NFS* NFS server support* Provide NFSv3 server support* SMB file system support (to mount Windows shares etc.)* Native Language Support —>* Default NLS Option: “cp437″Kernel hacking* Kernel debugging* Compile the kernel with debug info* Include BDI-2000 user context switcher其實(shí)上面的選項(xiàng)不是最小的，如果你在編譯的時(shí)候遇到某些問(wèn)題，可以看看出問(wèn)題的源代碼屬于哪個(gè)部分，只要能去掉就去掉。原則就是先搞定一個(gè)能跑的內(nèi)核，然后再想擴(kuò)展的事情。選擇完成之后，將之前編譯的BSP拷貝到源代碼樹(shù)目錄中，覆蓋原有文件。轉(zhuǎn)載自：fcni_cn的百度空間