基于S3C2410的嵌入式Linux系统构建.rtf

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1、基于 S3C2410 的嵌入式 Linux 系统构建.txt 恨一个人和爱一个人的区别是：一个放在嘴边，一个藏在心里。人生三愿：一是吃得下饭，二是睡得着觉，三是笑得出来。基于 S3C2410 的嵌入式 Linux 系统构建目前，在嵌入式系统中基于 arm 微核的嵌入式处理器已经成为市场主流。随着 ARM 技术的广泛应用，建立面向 arm 构架的嵌入式操作系统成为当前研究的热点问题。已经涌现出许多嵌入式操作系统，如 VxWork，windows-CE，PalmOS，Linux 等。在众多的嵌入式操作系统中，Linux 以其开源代码及免费使用倍受开发人员的喜爱。本文选用的微处理器 S3C2410

2、是基于 32 位 ARM920T 内核的微处理器，基于此处理器构造一 Linux 嵌入式操作系统，将其移植到基于 32 位的 arm920T 内核的系统中，在此基础上进行应用程序开发。l 开发环境介绍11 基于 S3C2410 arm920T 的硬件平台该系统的硬件平台为深圳旋极公司提供，硬件的核心部件为三星$3C2410 arm920T 芯片，外围还包括：64 M NAND FLASH 和 RAM 外围存储芯片；串口、网口和 USB 外围接口；CSTN LCD和触摸屏外围显示设备；UDAl34lTS 的外围音频设备。S3C2410 处理器和外围设备共同构成了基于 arm920T 的开发板。1

3、2 嵌入式 Limlx 软件系统该嵌入式 Linux 的软件系统包括以下 4 个部分：引导加载程序 vivi；Linux2614 内核；YAFFS2 文件系统以及用户程序。他们的可执行映像依次存放在系统存储设备上，如图 1所示：与通常的嵌入式系统布局有所不同，本系统在引导加载程序和内核映像之间还增加了一个启动参数区，在这个区里存放着系统启动参数。引导加载程序通过调用这些参数来决定启动模式、启动等待时间等，这些启动参数的增加加强了系统的灵活性。本系统采用 64 M NANDFLASH 的存储设备，其布局如表 1 所示。2 嵌入式 Linux 系统设计与实现21 引导加载程序 vivi211 vi

4、vi 的基本功能该系统使用的：Bootloader 是 vivi，vivi 是韩国 MIZIResearch 公司为其开发的SMDK2410 开发板编写的一款引导程序。vivi 是 CPU 加电后运行的第一段程序，其基本功能是初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而为调用嵌入式 Linux 内核做好准备。vivi 由 2 部分组成：一部分是依赖于 CPU 体系结构的代码，用汇编语言实现对硬件环境的初始化，并为第二部分代码的执行做好准备；另部分是用 C 语言实现内存空间的映射，并将 Linux 内存映像和根文件系统映像从 FLASH 上读到 RAM 空间中，设置好启动参数，最后调用内核。212

5、 Bootloadcrvivi 移植从网站 www mizi com 下载 vivi 源码并解压，按以下步骤进行移植，该系统使用 arm-GCC一 2952 对 vivi 进行编译。(1)指 定 vivi Makefile 文 件 中 的 CROSS-COM-PILE，Linux-INCLUDE-DIR，arm-GCC-LIBS，如下面的参考路径：Linux_INCLUDE_DIR=opthostarmv41include；CROSS_COMPILE=opthostarmv41binarmv41 一 UD-known-Linux 一：ARM-GCC-LIBS=opthostarmv41libg

6、cc-libar-mv41 一 unknown-Linux2952：(2)修 改 vivi arch s3c2410 smdk C 文 件 里 的 mtd-par-tition-t default-mtd-partitions分区内容如表 1 所示；(3)增加vivilibloadyaffsC 文件，实现烧写 yaffs2映像文件；修改vivilibConfig_cmd in，增加如下一行：boolload yaffs tO flash commandCONFIG-LOAD-YAFFS，使得 loadyaffs 命令可作为可选项；(4)执行 make distclean：清理 vivi 编译环

7、境；执行 make menuconfig 进行对 vivi 裁剪，根据实际情况进行选择，注意要选上*load yaffs tO flash command因为这里用的是YAFFS2 文件系统，需要 vivi 支持 YAFFS2 映像下载；执行 make 生成所需要的文件 vivi；(5)采用 JTAG 烧写映像到目标板 NAND FLASH 的零地址处，实现引导程序的装载。22 Linux2614 内核的移植221 内核的选择Linux 内核版本的更新速度非常快，但 Linux 的内核版本发行同 Linux 对嵌入式处理器支持程度的发展是不同步的，因此，需要对特定的处理器体系结构选择合适的内核

8、，并且根据其硬件功能部件加上相应的补丁。根据$3C2410 的体系结构以及外围硬件特性，该系统采用 Linux2614 内核，所用的编译器为 arm-Linux-GCC 一 341 版本；由于该系统采用的是 YAFFS2 文件系统，因此需要从网上下载 yaffs2targz 文件，解压并执行patchkershIinux2614命令，对 Iinux 内核打补丁使其支持 YAFFS2 文件系统。222 内核的修改(1)修改内核源码中 Makefile 的交义编译项：ARM?=arm；CROSS 一 COMPILE?=usrlocalarm341binarm-Linux 一；(2)在 archar

9、mmach-s3c2410devsC 文件中：增加头文件定义：#include#include#inelude增加 static struct mtd-partition partition-info函数，建立分区表信息，分区内容如表 1 所示；加入 Nand Flash 分区：struet s3c24 1 O-nand-set nandset 一nr_partitions：5，partitions：partition-info，；建立 Nand Flash 芯片支持 struct s3c24 10-platform-nand superlpplatformtacls：O，twrph0：30，

10、twrphl：0，sets：nandset，nr-sets：1，；在 Nand Flash 驱动里加入 Nand Flash 芯片支持：在 s3C-device-nand 中增加dev 一platforM 一 data 一super-lpplatform。(3)在 arch arm machs3c2410 machsmdk2410 C 中 的 一 initdata 部 分 增 加&s3c-device-nand，使内核启动时初始化 NAND FLASH 信息。(4)为了使内核支持 devfs 并在启动时在sbininit 运行之前自动挂载dev 为devfs 文件系统修改 fsKconfig并

11、在 menuPseudo filesystetns下添加如下语句：config DEVFS_FSbooI dev flie system support(OBOLETE)default yconfig DEVFS-MOUNTboolAutomatically mount at bootdefault ydepends on DEVFS FS223 内核的编译和加载(1)执行 make mrproper：编译内核前清理编译环境。(2)执行 make menuconfig：对内核进行配置是量体裁衣的过程是十分复杂的过程，配置适合自已的内核可能需要多次重复的配置操作。以下根据该系统对部分配置做简单介

12、绍：Boot options 一一一Default kernel command st ringNoinitrd rootdevmtdblock3 init=Linuxrcconsole-ttySAC0.1 15200说明：mtdblock3 代表 NAND FASH 第 4 个分区，他足该系统的 root 分区；Floating point emulation 一一一*NwFPE math emulation#选择在内核中使用 NWFPE 浮点模拟File systems 一一一Second extended fs support#去除对 ext2 的支持Pseudo filesystems

13、 一一*proc file system support*Virtual memory file system support(formershm fs)*dev file system support(OBSOLETE)*Automatically mount at boot(NEW)这里会看到前面修改 fsKconfig 的结果，devfs 已经被支持。Miscellaneous filesystems 一-#选择 YAFFS2 根文件系统YAFFS2 file system support-51 2 bytepage devices*Lets Yaffs do its own ECC U

14、se the same ecc byte order as Steven HillS nand-eccC一一一 2048 byte(or larger)page devices*Autoselect yaffs2 format*Disable lazy loading(1 0)Reserved blocks for checkpointing*Turn off wide tnodesForce chunk erase checkCache short names in RAMNetwork File Systems-*NFS file system support(3)执行 make bzlm

15、age，成功编译后将在 archarmboot下生成需要的文件 zImage。(4)在 vivi 提示符下，输入load flash kernel x命令通过串口下载内核映像到 NAND FLASH的 KERNEL 分区中。23 文件系统Linux 采用文件系统组织系统中的文件和设备，为设备和用户程序提供统一接口。他支持CRAMFS，JFFS2.RAMDISK 等多种文件系统。本系统使用可读写的 YAFFS2 根文件系统。231 YAFFS2 文件系统简介YAFFS2 是 YAFFS(Yet Another FLASH File Sys tem)的升级版，能更好地支持 NAND FLASH，是

16、一种类似于 JFFS 的专门为 FLASH 设计的嵌入式文件系统。与 JFFS 相比，他减少了一些功能，因此速度更快、占用内存更少。NAND FLASH 大多采用 MTD+YAFFS 的模式，通过 YAFFS 文件系统，可以像操作硬盘上的文件一样操作 FLASH 中的数据，在系统断电后数据仍然存储在FLASH 芯片中232 根文件制作(1)建立根文件系统目录 root，在 root 目录下建讧子日录 bin，sbin，dev，etc，proc，lib，user；bin：保存大多数如 initbusybox，shell文件管理实用程序等二进制文件；sbin：保存系统启动过程通常需要的命令；/de

17、v：包含用在设备中的所有没备节点；/etc：包含系统的所有配置文件；proc：这是一个必须设置的特殊目录，在系统运行之后他下面有许多内容，在某些情况下，可以通过他进行系统设置，许多工具能从这里获得信息。在编译内核时要选择文件系统 proc的支持；/lib：包含所有必要的库；/user：存放用户程序。(2)编译 busyboxbusyh。x 足一个著名的开源软件他以极小型的应用程序集成了一百多个最常用的 Linux 命令，闪此享有嵌入式 Linux 的瑞士军刀的美臀。首先，从网上下载busybox 源码该系统使用的是 113 版本；其次，执行 nlakemenuconfig 命令根据实际需求进行

18、功能配置，该系统将 busybox 编详为静态连接；最后：执行 FIlakc a11 install进行编译、安装；编译器为：arm-Linux-GCC 一 341，安装路径与上述 root 为同一路径。这样在 root 目录下将有脚本 Linuxrc在/bin，/sbin 日录下将订 busvbox 提供的指向busybox 的符号连接命令集。(3)编写启动脚本：一般系统启动时都会按要求执行相应的初始化操作。写住命令仃的 init/Liunxrc这个 Linuxrc 足指向/etcinitd/rcS 文件的一个符号连接。在 rcs 文件中列出了 Linux 仞始化要执行的文件例如初始化进程

19、init、挂载根系统、挂载模块化设备驱动等。rcs 的作用相当于 windoWS 中的 autocxecbat 文什，由于对于不同的应用 rcS 的内容变化很大，因此应根据实际需要编写 rcS 的内容。(4)制作 YAFFs2 映象：利用实用程序 nlkyaffsinlage(mkvaffmage 与 root 目录在同一路径下)制作 YAFFS2 映像 root.img 命令为：#inkyaffsimage root root.Inlgrootimg 就是所需要的 YAFFS2 文件系统；(5)文件系统映像下载：在 vivi 提示符下，执仃loadyaffs root x选择 rootinl

20、g 将文件通过串口下载到 NAND FLASH 的 root 分区中然后复化或重启开发板，就可以启动 Linux 系统。(3)执行 make bzlmage，成功编译后将在 archarmboot下生成需要的文件zImage。(4)在 vivi 提示符下，输入load flash kernel x命令通过串口下载内核映像到 NAND FLASH 的 KERNEL 分区中。23 文件系统Linux 采用文件系统组织系统中的文件和设备，为设备和用户程序提供统一接口。他支持 CRAMFS，JFFS2.RAMDISK 等多种文件系统。本系统使用可读写的 YAFFS2 根文件系统。231 YAFFS2

21、文件系统简介YAFFS2 是 YAFFS(Yet Another FLASH File Sys tem)的升级版，能更好地支持 NAND FLASH，是一种类似于 JFFS 的专门为 FLASH 设计的嵌入式文件系统。与 JFFS 相比，他减少了一些功能，因此速度更快、占用内存更少。NAND FLASH 大多采用 MTD+YAFFS 的模式，通过 YAFFS文件系统，可以像操作硬盘上的文件一样操作 FLASH 中的数据，在系统断电后数据仍然存储在 FLASH 芯片中232 根文件制作(1)建立根文件系统目录 root，在 root 目录下建讧子日录 bin，sbin，dev，etc，proc，

22、lib，user；bin：保存大多数如 initbusybox，shell文件管理实用程序等二进制文件；sbin：保存系统启动过程通常需要的命令；/dev：包含用在设备中的所有没备节点；/etc：包含系统的所有配置文件；proc：这是一个必须设置的特殊目录，在系统运行之后他下面有许多内容，在某些情况下，可以通过他进行系统设置，许多工具能从这里获得信息。在编译内核时要选择文件系统 proc的支持；/lib：包含所有必要的库；/user：存放用户程序。(2)编译 busyboxbusyh。x 足一个著名的开源软件他以极小型的应用程序集成了一百多个最常用的 Linux 命令，闪此享有嵌入式 Linu

23、x 的瑞士军刀的美臀。首先，从网上下载busybox 源码该系统使用的是 113 版本；其次，执行 nlakemenuconfig 命令根据实际需求进行功能配置，该系统将 busybox 编详为静态连接；最后：执行 FIlakc a11 install进行编译、安装；编译器为：arm-Linux-GCC 一 341，安装路径与上述 root 为同一路径。这样在 root 目录下将有脚本 Linuxrc在/bin，/sbin 日录下将订 busvbox 提供的指向busybox 的符号连接命令集。(3)编写启动脚本：一般系统启动时都会按要求执行相应的初始化操作。写住命令仃的init/Liunxr

24、c这个 Linuxrc 足指向/etcinitd/rcS 文件的一个符号连接。在 rcs 文件中列出了 Linux 仞始化要执行的文件例如初始化进程 init、挂载根系统、挂载模块化设备驱动等。rcs 的作用相当于 windoWS 中的 autocxecbat 文什，由于对于不同的应用 rcS的内容变化很大，因此应根据实际需要编写 rcS 的内容。(4)制作 YAFFs2 映象：利用实用程序 nlkyaffsinlage(mkvaffmage 与 root 目录在同一路径下)制作 YAFFS2 映像 root.img 命令为：#inkyaffsimage root root.Inlgrootimg 就是所需要的 YAFFS2 文件系统；(5)文件系统映像下载：在 vivi 提示符下，执仃loadyaffs root x选择 rootinlg 将文件通过串口下载到 NAND FLASH 的 root 分区中 然后复化或重启开发板，就可以启动 Linux系统。3 结 语通过对嵌入式系统 ARNI 平台的构建，分析 bootloadervivj 的功能阐述了 Linux 内核的移植，同时也解释 r 制作 YAFFS2 文件系统的步骤和方法 意在给嵌入式系统平台的搭建有个整体的把握和认识，以降低进入 arm 嵌入式开发应用领域的门槛，进一步推进嵌入式软硬件开发的进程。