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Linux系统移植开发文档是针对那些想要在不同硬件平台上部署或定制Linux操作系统的开发者的重要参考资料。这份文档涵盖了Linux内核配置、编译、调试以及应用程序在新平台上的适配等多个方面，旨在提供详尽的指导，帮助开发者顺利完成系统移植工作。以下是对其中关键知识点的详细解释： 1. **Linux内核配置**：内核配置是Linux系统移植的第一步，它涉及到选择哪些内核模块和功能应该被包含在构建的内核中。开发者需要根据目标硬件的特性，如处理器架构、内存大小、外设驱动等进行配置。`make menuconfig`命令用于通过图形化界面进行配置，而`make defconfig`则可以基于特定平台的默认配置进行快速设置。 2. **交叉编译**：由于目标硬件可能无法直接运行开发者的工作站上的Linux，因此通常采用交叉编译的方法。交叉编译就是在一种环境下编译另一种环境下的代码。需要配置正确的交叉编译工具链，如arm-linux-gcc，确保编译出的内核和应用程序能运行在目标硬件上。 3. **设备驱动开发**：系统移植中，为新的硬件编写或适配设备驱动是关键。这包括处理器、存储器、网络接口、串行端口等各种硬件设备的驱动。开发者需要理解Linux驱动模型，如字符设备、块设备、网络设备驱动的实现原理。 4. **文件系统构建**：一个完整的Linux系统还需要合适的文件系统。这包括根目录结构的建立，基础系统库的安装，以及必要的用户空间应用和服务。例如， BusyBox 是一种常见的轻量级文件系统解决方案，它集成了许多常用命令。 5. **引导加载器（Bootloader）**：如GRUB或U-Boot，它们负责加载内核到内存并启动操作系统。开发者需要了解如何配置和烧录引导加载器，使其能够识别和加载新移植的Linux内核。 6. **ADS和Flash燃烧程序**：ADS（ARM Development Studio）是ARM处理器的开发环境，通常用于C/C++应用程序的开发。在嵌入式系统中，程序通常烧录到Flash存储器中。描述中提到的ADS下flash燃烧的程序可能是指如何使用ADS将编译好的固件写入目标硬件的Flash存储。 7. **调试与测试**：移植后的系统需要进行详尽的测试和调试，以确保所有组件正常工作。这包括内核调试（如使用gdbserver和kgdb），以及应用程序的测试。开发者需要熟悉各种调试工具，如dmesg、strace、lsof等。 8. **性能优化**：系统移植后，根据目标硬件的性能进行优化是必要的。这可能涉及内存管理、调度策略、中断处理等方面的调整，以提高系统效率。 9. **系统裁剪**：为了适应资源有限的嵌入式平台，可能需要裁剪不必要的服务和应用，以减小系统的体积和内存占用。 10. **文档编写与维护**：良好的文档记录整个移植过程，对后续的维护和升级至关重要。开发者应记录每一步的操作，包括配置选项、遇到的问题及解决方法等。通过阅读和理解这份“Linux系统移植开发文档”，开发者可以获取上述各个领域的知识，从而更有效地完成系统移植任务。这份文档不仅适用于新手，也对有经验的开发者在解决特定问题时提供了宝贵的参考。

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Linux 系统移植

第一部分前言....................................................................................................................................8

1 硬件环境......................................................................................................................................8

1.1 主机硬件环境.......................................................................................................................8

1.2 目标板硬件环境...................................................................................................................8

1.3 工具介绍...............................................................................................................................8

2 软件环境.......................................................................................................................................8

2.1 主机软件环境.......................................................................................................................8

2.1.1 Windows 操作系统.......................................................................................................8

2.1.2 Linux 操作系统 .......................................................................................................8

2.1.3 目标板最后运行的环境...............................................................................................9

2.2 Linux 下工作用户及环境....................................................................................................9

2.2.1 交叉工具的安装...........................................................................................................9

2.2.2 u-boot 移植工作目录....................................................................................................9

2.2.3 内核及应用程序移植工作...........................................................................................9

2.3 配置系统服务.....................................................................................................................10

2.3.1 tftp 服务器的配置.......................................................................................................10

2.4 工具使用.............................................................................................................................12

2.4.1 minicom 的使用..........................................................................................................12

3 作者介绍....................................................................................................................................13

3.1 策划, 组织, 指导, 发布者...................................................................................................13

3.2 ADS bootloader 部分..........................................................................................................13

3.3 交叉工具部分.....................................................................................................................13

3.4 uboot 部分...........................................................................................................................13

3.5 内核部分.............................................................................................................................13

3.6 应用程序部分.....................................................................................................................13

3.7 网卡驱动部分.....................................................................................................................13

3.8 Nand Flash 驱动部分.........................................................................................................13

第二部分系统启动 bootloader 的编写(ADS).................................................................................14

1 工具介绍....................................................................................................................................14

1.1 ADS 命令行命令介绍........................................................................................................14

1.1.1 armasm........................................................................................................................14

1.1.2 armcc, armcpp.............................................................................................................14

1.1.3 armlink.........................................................................................................................14

2 基本原理....................................................................................................................................15

2.1 可执行文件组成及内存映射.............................................................................................15

2.1.1 可执行文件的组成.....................................................................................................15

2.1.2 装载过程.....................................................................................................................16

2.1.3 启动过程的汇编部分.................................................................................................17

2.1.4 启动过程的 C 部分.....................................................................................................17

3 AXD 的使用以及源代码说明...................................................................................................18

3.1 源代码说明.........................................................................................................................18

3.1.1 汇编源代码说明.........................................................................................................18

3.1.2 C 语言源代码说明......................................................................................................23

3.1.3 源代码下载.................................................................................................................23

3.2 AXD 的使用.......................................................................................................................23

3.2.1 配置仿真器.................................................................................................................23

3.2.2 启动 AXD 配置开发板...............................................................................................23

第三部分 GNU 交叉工具链.............................................................................................................25

1 设置环境变量，准备源码及相关补丁...................................................................................25

1.1 设置环境变量.....................................................................................................................25

1. 2 准备源码包............................................................................................................................25

1.2.1 binuils..........................................................................................................................25

1.2.2 gcc...............................................................................................................................25

1.2.3 glibc.............................................................................................................................25

1.2.4 linux kernel..................................................................................................................26

1.3 准备补丁.............................................................................................................................26

1.3.1 ioperm.c.diff................................................................................................................26

1.3.2 flow.c.diff....................................................................................................................26

1.3.3 t-linux.diff....................................................................................................................26

1.4 编译 GNU binutils...........................................................................................................26

1.5 准备内核头文件.................................................................................................................26

1.5.1 使用当前平台的 gcc 编译内核头文件......................................................................26

1.5.2 复制内核头文件.........................................................................................................27

1.6 译编 glibc 头文件.............................................................................................................27

1.7 编译 gcc 第一阶段............................................................................................................27

1.8 编译完整的 glibc..............................................................................................................27

1.9 编译完整的 gcc.................................................................................................................28

2 GNU 交叉工具链的下载...........................................................................................................28

2.1 ARM 官方网站...................................................................................................................28

2.2 本文档提供的下载.............................................................................................................28

3 GNU 交叉工具链的介绍与使用...............................................................................................29

3.1 常用工具介绍.....................................................................................................................29

3.2.1 arm-linux-gcc 的使用.................................................................................................29

3.2.2 arm-linux-ar 和 arm-linux-ranlib 的使用..................................................................30

3.2.3 arm-linux-objdump 的使用.........................................................................................30

3.2.4 arm-linux-readelf 的使用............................................................................................31

3.2.6 arm-linux-copydump 的使用......................................................................................32

4 ARM GNU 常用汇编语言介绍.................................................................................................32

4.1 ARM GNU 常用汇编伪指令介绍.....................................................................................32

4.2 ARM GNU 专有符号.........................................................................................................33

4.3 操作码.................................................................................................................................33

5 可执行生成说明........................................................................................................................33

5.1 lds 文件说明.......................................................................................................................33

5.1.1 主要符号说明.............................................................................................................33

5.1.2 段定义说明.................................................................................................................34

第四部分 u-boot 的移植...................................................................................................................35

1 u-boot 的介绍及系统结构.........................................................................................................35

1.1 u-boot 介绍.........................................................................................................................35

1.2 获取 u-boot.........................................................................................................................35

1.3 u-boot 体系结构.................................................................................................................35

1.3.1 u-boot 目录结构..........................................................................................................35

2 uboot 的启动过程及工作原理...................................................................................................36

2.1 启动模式介绍.....................................................................................................................36

2.2 阶段 1 介绍.........................................................................................................................36

2.2.1 定义入口.....................................................................................................................36

2.2.2 设置异常向量.............................................................................................................37

2.2.3 设置 CPU 的模式为 SVC 模式..................................................................................37

2.2.4 关闭看门狗.................................................................................................................37

2.2.5 禁掉所有中断.............................................................................................................37

2.2.6 设置以 CPU 的频率....................................................................................................37

2.2.7 设置 CP15...................................................................................................................37

2.2.8 配置内存区控制寄存器.............................................................................................38

2.2.9 安装 U-BOOT 使的栈空间........................................................................................38

2.2.10 BSS 段清 0................................................................................................................38

2.2.11 搬移 Nand Flash 代码...............................................................................................39

2.2.12 进入 C 代码部分.......................................................................................................39

2.3 阶段 2 的 C 语言代码部分　.............................................................................................39

2.3.1 调用一系列的初始化函数.........................................................................................39

2.3.2 初始化网络设备.........................................................................................................41

2.3.3 进入主 UBOOT 命令行..............................................................................................41

2.4 代码搬运.............................................................................................................................41

3 uboot 的移植过程.......................................................................................................................42

3.1 环境.....................................................................................................................................42

3.2 步骤.....................................................................................................................................42

3.2.1 修改 Makefile..............................................................................................................42

3.2.2 在 board 子目录中建立 crane2410.............................................................................42

3.2.3 在 include/configs/中建立配置头文件......................................................................42

3.2.4 指定交叉编译工具的路径.........................................................................................42

3.2.5 测试编译能否成功.....................................................................................................42

3.2.6 修改 lowlevel_init.S 文件...........................................................................................43

3.2.9 UBOOT 的 Nand Flash 移植......................................................................................45

3.2.8 重新编译 u-boot..........................................................................................................45

3.2.9 把 u-boot 烧入 flash....................................................................................................45

4 U-BOOT 命令的使用................................................................................................................46

4.1 U-BOOT 命令的介绍.........................................................................................................46

4.1.1 获得帮助信息.............................................................................................................46

4.2 常用命令使用说明.............................................................................................................47

4.2.1 askenv(F).....................................................................................................................47

4.2.2 autoscr.........................................................................................................................47

4.2.3 base ...........................................................................................................................47

4.2.4 bdinfo...........................................................................................................................47

4.2.5 bootp............................................................................................................................47

4.2.8 tftp(tftpboot)................................................................................................................48

4.2.9 bootm...........................................................................................................................48

4.2.10 go...............................................................................................................................48

4.2.11 cmp .........................................................................................................................48

4.2.12 coninfo .....................................................................................................................48

4.2.13 cp...............................................................................................................................48

4.2.14 date............................................................................................................................49

4.2.15 erase(F)......................................................................................................................49

4.2.16 flinfo(F).....................................................................................................................49

4.2.17 iminfo........................................................................................................................49

4.2.18 loadb..........................................................................................................................49

4.2.19 md..............................................................................................................................49

4.2.20 mm ............................................................................................................................50

4.2.21 mtest .......................................................................................................................50

4.2.22 mw.............................................................................................................................50

4.2.23 nm ...........................................................................................................................50

4.2.24 printenv......................................................................................................................50

4.2.25 ping ..........................................................................................................................51

4.2.26 reset...........................................................................................................................51

4.2.27 run ...........................................................................................................................51

4.2.28 saveenv(F).................................................................................................................51

4.2.29 setenv.........................................................................................................................51

4.2.30 sleep...........................................................................................................................51

4.2.31 version.......................................................................................................................51

4.2.32 nand info....................................................................................................................51

4.2.33 nand device <n>........................................................................................................51

4.2.34 nand bad....................................................................................................................51

4.2.35 nand read...................................................................................................................52

4.2.36 nand erease................................................................................................................52

4.2.37 nand write..................................................................................................................52

4.3 命令简写说明.....................................................................................................................52

4.4 把文件写入 NandFlash.......................................................................................................53

4.5 下载提供.............................................................................................................................53

5 参考资料....................................................................................................................................53

第五部分 linux 2.6 内核的移植.......................................................................................................53

1 内核移植过程............................................................................................................................53

1.1 下载 linux 内核...................................................................................................................53

1.2 修改 Makefile.....................................................................................................................53

1.3 设置 flash 分区...................................................................................................................54

1.3.1 指明分区信息.............................................................................................................54

1.3.2 指定启动时初始化.....................................................................................................56

1.3.3 禁止 Flash ECC 校验 ................................................................................................56

1.4 配置内核.............................................................................................................................56

1.4.1 支持启动时挂载 devfs................................................................................................56

1.4.2 配置内核产生.config 文件.........................................................................................57

1.4.3 编译内核.....................................................................................................................58

1.4.4 下载 zImage 到开发板................................................................................................58

2 创建 uImage................................................................................................................................61

2.1 相关技术背景介绍.............................................................................................................61

2.2 在内核中创建 uImage 的方法...........................................................................................61

2.2.1 获取 mkimage 工具.....................................................................................................61

2.2.2 修改内核的 Makefile 文件.........................................................................................61

3 追加实验记录.............................................................................................................................62

3.1 移植 linux-2.6.15.7..............................................................................................................62

3.2 移植 linux-2.6.16.21............................................................................................................62

3.3 移植 linux-2.6.17................................................................................................................62

4 参考资料....................................................................................................................................62

第六部分应用程序的移植..............................................................................................................63

1 构造目标板的根目录及文件系统.............................................................................................63

1.1 建立一个目标板的空根目录.............................................................................................63

1.2 在 my_rootfs 中建立 Linux 目录树...................................................................................63

1.3 创建 linuxrc 文件................................................................................................................63

2 移植 Busybox.............................................................................................................................64

2.1 下载 busybox......................................................................................................................64

2.3 编译并安装 Busybox..........................................................................................................65

3 移植 TinyLogin...........................................................................................................................66

3.1 下载.....................................................................................................................................66

3.2 修改 tinyLogin 的 Makefile................................................................................................66

3.3 编译并安装.........................................................................................................................66

4 相关配置文件的创建................................................................................................................66

4.1 创建帐号及密码文件.........................................................................................................66

4.2 创建 profile 文件................................................................................................................67

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