uclinux內(nèi)核配置與裁減

uclinux表示micro-control linux.即“微控制器領(lǐng)域中的Linux系統(tǒng)”，是Lineo公司的主打產(chǎn)品，同時也是開放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對目標處理器沒有存儲管理單元MMU(Memory Management Unit)的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計的。它已經(jīng)被成功地移植到了很多平臺上。由于沒有MMU，其多任務(wù)的實現(xiàn)需要一定技巧。

uClinux是嵌入式Linux領(lǐng)域非常重要的分支，已成功應(yīng)用于路由器、機頂盒、PDA等領(lǐng)域，與標準Linux在內(nèi)存管理方面有著本質(zhì)的區(qū)別。

Uclinux的配置和裁減也是利用的華恒科技提供的源碼包(用于hhbf531學習板)。我們使用的開發(fā)板信息如下：

CPU：BF533

FLASH：S29AL004D-512KB

SDRAM：HY57V281620-16MB

這里我不敢說“uclinux的移植”，而只是以“配置與裁減”代之，是因為我覺得自己的工作真的談不上什么移植?，F(xiàn)成的源碼包，所有的底層驅(qū)動都已經(jīng)完成，我們所要做的只是選擇自己需要的驅(qū)動、配置一下內(nèi)核、做一些裁減工作而已。每每聽到其他人提到“最近又完成了TImes;TImes;TImes;平臺的linux移植”，我都會有點擔心：國內(nèi)有多少工程師能真正從最初始的工作開始，完成一個平臺的系統(tǒng)移植——應(yīng)該很少吧。

下面，我分以下步驟簡單介紹一下我的配置過程。

一，配置并在RAM中運行內(nèi)核(不帶根文件系統(tǒng))：

由于我們的flash空間有限，在沒有裁減之前，就算不帶根文件系統(tǒng)，也無法燒寫到flash內(nèi)保存;所以先嘗試下載到RAM中運行。另外，我們目前的開發(fā)板上沒有網(wǎng)絡(luò)功能，只能通過串口下載，所以在這里配置內(nèi)核的過程中，做一些簡單裁減，以便節(jié)約下載時間。

解壓源碼包后，進入uclinux目錄：

#cd uClinux-dist

設(shè)定交叉工具鏈：

#PATH=”/usr/local/bin/gcc-bfin-3.4-uclinux/bin/：$PATH”

進入配置：

#make menuconfig

運行后，進入“MainMenu”配置頁，可以在此選擇Vender/Product和Kernel/Library/Defaults等內(nèi)容。根據(jù)我們使用的平臺，我們選擇：Vender-AnalogDevices，Product-HHBF533(或者HHBF531)，Libc-uClibc;如果要配置內(nèi)核和應(yīng)用程序還要分別選中“Customize Kernel SetTIngs”、“Customize Vender/User Settings”。退出保存后，將依次進入配置內(nèi)核和配置應(yīng)用程序頁。

如果想單獨配置內(nèi)核，可以進入目錄linux-2.6.x/內(nèi)運行“make menuconfig”。配置應(yīng)用程序在這個源碼包里好像沒有單獨的config選項。這些關(guān)于內(nèi)核源碼包結(jié)構(gòu)的基本知識，需要大家提前了解。

下面，我們來配置內(nèi)核。

配置一個可以在我們的SDRAM中運行的內(nèi)核很簡單，因為底層工作都已經(jīng)完成。我們只需要配置一下處理器相關(guān)內(nèi)容即可。處理器選項位于內(nèi)核配置頁的“Blackfin Processer Options”。進入該配置頁，進行如下配置：

CPU - BF533

System type - BF533-HHBF

Board Customizations - 根據(jù)你的開發(fā)板時鐘、SDRAM信息配置，其他不用修改。

Clock Settings - 取消“Re-programClocks while Kernel boots”，默認為u-boot的時鐘配置。

其他選項不用修改，各項配置功能介紹見文檔《附.Linux 2.6.19.x內(nèi)核編譯配置選項簡介》。

以上配置正確后，下載到你的開發(fā)板上，應(yīng)該就可以運行了。但通過串口下載速度太慢，我們先去掉一些不需要的驅(qū)動。由于我們沒有網(wǎng)絡(luò)功能，所以把網(wǎng)絡(luò)及其驅(qū)動全部取消，可以裁減150KB左右的空間;我們也不需要音視頻功能，所以把音視頻驅(qū)動也取消，又可以減小很大空間。如此配置后，我們可以嘗試下載到SDRAM中運行了。

現(xiàn)在，我們還不想裁減根文件系統(tǒng)，所以，我們想得到一個不帶根文件系統(tǒng)的壓縮內(nèi)核鏡像。由于華恒提供的源碼包，編譯后不能得到壓縮的不帶根文件系統(tǒng)的鏡像，所以我們要通過修改Makefile得到我們需要的編譯結(jié)果。

需要修改的Makefile位于uClinux-dist目錄下，打開該Makefile，在“.PHONY:linux”項的”ln –f $(LINUXDIR)/vmlinux $(LINUXDIR)/linux;”語句后，添加以下內(nèi)容。

這樣在uClinux-dist目錄下執(zhí)行“make linux”就可以生成壓縮的不帶根文件系統(tǒng)的內(nèi)核鏡像了，該鏡像文件為uImage.bin，位于linux-2.6.x目錄內(nèi)?，F(xiàn)在，可以將得到的內(nèi)核下載到SDRAM中運行了。因為是壓縮內(nèi)核，所以運行時要使用u-boot的bootm命令。至于u-boot命令的使用方法，自行學習。

Makefile也是編譯內(nèi)核的基礎(chǔ)知識，需要大家逐步掌握。

這樣，該步的工作就可以告一段落了。

下載到SDRAM中，如果解壓后無法運行，先檢查一下上述配置操作是否有誤。如果確定無誤，就需要分析內(nèi)核的執(zhí)行過程，仔細分析問題了。接下來簡單介紹一下內(nèi)核執(zhí)行流程。

二，內(nèi)核執(zhí)行流程：

承接上篇《u-boot引導uclinux過程分析》，介紹內(nèi)核啟動流程。

A，內(nèi)核vmlinux入口

u-boot執(zhí)行“(*appl)(cmdline);”語句后，控制權(quán)就移交給linux內(nèi)核，appl變量指向的地址就是linux內(nèi)核的首地址。

Linux內(nèi)核執(zhí)行的第一個文件是/linux-2.6.x/arch/blackfin/mach-bf533/head.S。經(jīng)過一系列的初始化，跳轉(zhuǎn)到start_kernel()函數(shù)，即進入linux系統(tǒng)初始化階段。

B， Linux系統(tǒng)初始化

Start_kernel()函數(shù)位于文件/linux-2.6.x/init/main.c中，是linux內(nèi)核通用的初始化函數(shù)。無論對于什么體系結(jié)構(gòu)的linux，都要執(zhí)行這個函數(shù)。

Start_kernel()函數(shù)負責初始化內(nèi)核各子系統(tǒng)，最后調(diào)用rest_init()，啟動一個叫作init的內(nèi)核線程，繼續(xù)初始化。