Arm+Linux系统移植(非常好的移植文档很详细）

### Arm+Linux系统移植知识点详解 #### 一、前言 **Arm+Linux系统移植**是将Linux操作系统适配到基于ARM架构的目标硬件平台上的一项技术工作。这项工作不仅包括了软件层面的操作系统移植，还涉及到了硬件环境的搭建、工具链的配置等多个方面。 #### 二、硬件与软件环境 ##### 1. **硬件环境** - **主机硬件环境**：通常指开发者所使用的计算机（PC机），需要有足够的处理能力来支持开发工作。 - **目标板硬件环境**：即最终要运行Linux系统的硬件平台，如嵌入式开发板等。 ##### 2. **软件环境** - **主机软件环境**： - **Windows操作系统**：部分工具如交叉编译工具可能提供Windows版本。 - **Linux操作系统**：更常用于开发环境，特别是交叉编译工具链等。 - **目标板最后运行的环境**：指目标板上最终运行的软件环境，包括Linux内核、设备驱动等。 - **Linux下工作用户及环境**： - **交叉工具的安装**：交叉编译工具链，用于为目标平台编译代码。 - **u-boot移植工作目录**：存放u-boot源代码及相关配置文件的目录。 - **内核及应用程序移植工作**：存放Linux内核源代码、应用程序源代码及相应配置文件的目录。 - **配置系统服务**：例如tftp服务器的配置，用于传输文件到目标板。 - **工具使用**：介绍如何使用minicom等串口通信软件进行调试。 ##### 3. **作者介绍** - **策划、组织、指导、发布者**：项目的主要负责人。 - **各模块开发者**：针对不同的软件模块（如u-boot、内核等）的开发者。 #### 三、系统启动bootloader的编写(ADS) ##### 1. **工具介绍** - **ADS命令行命令介绍**： - **armasm**：ARM汇编器。 - **armcc, armcpp**：ARM C/C++ 编译器。 - **armlink**：链接器，用于将多个目标文件链接成一个可执行文件。 ##### 2. **基本原理** - **可执行文件组成及内存映射**： - **可执行文件的组成**：包括程序代码、数据段等。 - **装载过程**：从文件系统加载至内存的过程。 - **启动过程的汇编部分**：包括初始化硬件、设置内存布局等。 - **启动过程的C部分**：实现高级功能，如设备驱动初始化等。 ##### 3. **AXD的使用以及源代码说明** - **源代码说明**： - **汇编源代码说明**：讲解汇编代码的功能及其实现细节。 - **C语言源代码说明**：讲解C语言代码的功能及其实现细节。 - **源代码下载**：提供源代码的获取方式。 - **AXD的使用**： - **配置仿真器**：设置仿真器参数，以便于调试。 - **启动AXD配置开发板**：启动AXD并配置目标开发板进行调试。 #### 四、GNU交叉工具链 ##### 1. **设置环境变量，准备源码及相关补丁** - **设置环境变量**：确保编译器能够正确识别编译路径。 - **准备源码包**： - **binuils**：二进制工具集合，包括as、ld等。 - **gcc**：GCC编译器。 - **glibc**：GNU C库。 - **linuxkernel**：Linux内核源代码。 - **准备补丁**：为了适应特定的硬件或需求，可能需要对源码进行修改。 - **编译GNU binutils**：用于编译binutils工具集。 - **准备内核头文件**：用于编译时包含内核相关的头文件。 - **编译glibc头文件**：编译glibc头文件以供后续使用。 - **编译gcc第一阶段**：编译GCC的第一阶段，为后续编译做准备。 - **编译完整的glibc**：完成glibc的全部编译工作。 - **编译完整的gcc**：完成GCC的全部编译工作。 ##### 2. **GNU交叉工具链的下载** - **ARM官方网站**：可以从ARM官网下载官方提供的工具链。 - **本文档提供的下载**：文档可能提供了预先构建好的工具链下载链接。 ##### 3. **GNU交叉工具链的介绍与使用** - **常用工具介绍**： - **arm-linux-gcc的使用**：介绍如何使用arm-linux-gcc编译C/C++源代码。 - **arm-linux-ar和arm-linux-ranlib的使用**：介绍如何使用这些工具来创建和管理静态库。 - **arm-linux-objdump的使用**：介绍如何使用该工具来查看目标文件的信息。 - **arm-linux-readelf的使用**：介绍如何使用该工具来查看ELF格式文件的详细信息。 - **arm-linux-copydump的使用**：介绍如何使用该工具来复制和转储目标文件。 - **ARMGNU常用汇编语言介绍**： - **ARMGNU常用汇编伪指令介绍**：介绍常用的汇编伪指令及其作用。 - **ARMGNU专有符号**：介绍ARMGNU特有的符号。 - **操作码**：介绍ARM指令集中的操作码。 ##### 4. **可执行生成说明** - **lds文件说明**： - **主要符号说明**：解释链接脚本中主要符号的意义。 - **段定义说明**：介绍如何通过链接脚本定义不同段的位置和大小。 #### 五、u-boot的移植 ##### 1. **u-boot的介绍及系统结构** - **u-boot介绍**：u-boot是一个广泛应用于嵌入式系统的开源bootloader。 - **获取u-boot**：获取u-boot源代码的方式。 - **u-boot体系结构**： - **u-boot目录结构**：u-boot源代码目录结构的概述。 ##### 2. **u-boot的启动过程及工作原理** - **启动模式介绍**：u-boot支持的启动模式。 - **阶段1介绍**： - **定义入口**：u-boot的启动入口。 - **设置异常向量**：初始化异常向量表。 - **设置CPU的模式为SVC模式**：设置CPU进入系统模式。 - **关闭看门狗**：关闭看门狗定时器。 - **禁掉所有中断**：禁止中断以保证系统的稳定。 - **设置以CPU的频率**：根据硬件配置设置CPU的运行频率。 - **设置CP15**：配置CP15寄存器。 - **配置内存区控制寄存器**：设置内存控制寄存器。 - **安装U-BOOT使的栈空间**：为u-boot分配栈空间。 - **BSS段清0**：初始化未初始化的数据段。 - **搬移NandFlash代码**：如果u-boot存储在NAND Flash中，则需要将其搬移到RAM中。 - **进入C代码部分**：完成启动阶段1后，跳转到C代码执行。 - **阶段2的C语言代码部分**： - **调用一系列的初始化函数**：初始化硬件设备。 - **初始化网络设备**：配置网络接口。 - **进入主UBOOT命令行**：启动命令行界面。 - **代码搬运**：如果需要从外部存储设备（如NAND Flash）搬移代码到RAM。 ##### 3. **u-boot的移植过程** - **环境**：描述移植所需的环境条件。 - **步骤**： - **修改Makefile**：调整Makefile以适应目标硬件平台。 - **在board子目录中建立crane2410**：创建对应目标板的配置目录。 - **在include/configs/中建立配置头文件**：创建配置头文件，用于存储目标板的配置信息。 - **指定交叉编译工具**：配置交叉编译工具链以适应目标平台。 以上内容详细介绍了Arm+Linux系统移植的相关知识点，包括硬件环境、软件环境、bootloader的编写、GNU交叉工具链的使用以及u-boot的移植过程。通过对这些知识点的学习，初学者可以更快地入门并掌握相关技能。