Linux内核移植初探

内核移植的梯度：

初级：根据芯片公司的参考配置，编译开发板内核并了解执行过程

中极：添加内核驱动的方式方法

高级：修改或添加BSP包

linux内核特性：

可移植性强、支持的硬件平台广泛；超强的网络功能；多任务多用户系统；模块化的设计

五大子系统：

进程管理；内存管理；文件系统；网络协议；设备管理

内核获取路径：芯片厂商、内核源码官方

linux内核的目录结构层次结构：

平台相关目录树：arch目录下

平台无关目录树：其它

crypto目录：算法、加密涉及的源码目录

Documentation目录：内核官方文档

fs目录：文件系统的信息

ipc目录：进程间通信的机制

mm目录：内存

driver：驱动相关

内核源码开发的头文件命名规范

#include :与CPU体系结构（arch）相关的头文件

#include :平台无关的头文件

#include ：与某款芯片公司相关的头文件

#include ：与开发板配套的头文件

配置内核

1.配置哪些目录需要编译

2.配置哪些文件需要编译

配置方法：Makefile

主目录Makefile：

包含体系结构下的Makefile

# Use LINUXINCLUDE when you must reference the include/ directory.

# Needed to be compatible with the O= option

LINUXINCLUDE    := -I$(srctree)/arch/$(hdr-arch)/include

                   -Iarch/$(hdr-arch)/include/generated -Iinclude

                   $(if $(KBUILD_SRC), -I$(srctree)/include)

                   -include include/generated/autoconf.h

   hdr-arch := $(SRCARCH)

#包含体系架构下的Makefile

include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile

ARCH ?= arm

CROSS_COMPILE ?= /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-linux-

# Architecture as present in compile.h

UTS_MACHINE := $(ARCH)

SRCARCH := $(ARCH)

# Additional ARCH settings for x86

ifeq ($(ARCH),i386)

SRCARCH := x86

endif

ifeq ($(ARCH),x86_64)

SRCARCH := x86

endif

各个子目录的Makefile

例：arch/arm/mach-s5pv210下的Makefile

# arch/arm/mach-s5pv210/Makefile

#

# Copyright (c) 2010 Samsung Electronics Co., Ltd.

#         http://www.samsung.com/

#

# Licensed under GPLv2

obj-y                :=

obj-m                :=

obj-n                :=

obj-                :=

# Core support for S5PV210 system

obj-$(CONFIG_CPU_S5PV210)    += cpu.o init.o clock.o dma.o

obj-$(CONFIG_CPU_S5PV210)    += setup-i2c0.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_PM)    += pm.o sleep.o

obj-$(CONFIG_CPU_FREQ)        += cpufreq.o

# machine support

obj-$(CONFIG_MACH_AQUILA)    += mach-aquila.o

obj-$(CONFIG_MACH_SMDKV210)    += mach-smdkv210.o

obj-$(CONFIG_MACH_SMDKC110)    += mach-smdkc110.o

obj-$(CONFIG_MACH_GONI)        += mach-goni.o

obj-$(CONFIG_MACH_TORBRECK)    += mach-torbreck.o

# device support

obj-y                += dev-audio.o

obj-$(CONFIG_S3C64XX_DEV_SPI)    += dev-spi.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_FB_24BPP)    += setup-fb-24bpp.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_FIMC)    += setup-fimc.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_I2C1)     += setup-i2c1.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_I2C2)     += setup-i2c2.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_IDE)        += setup-ide.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_KEYPAD)    += setup-keypad.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_SDHCI)       += setup-sdhci.o

obj-$(CONFIG_S5PV210_SETUP_SDHCI_GPIO)    += setup-sdhci-gpio.o

obj - y  :=　　　编译进内核

obj - m :=　　　以模块形式编译

obj - n  :=　　　不编译　

obj -     :=　　　不编译

 哪些文件需要编译?

　　CONFIG_XXX 

　　配置单：

　　　　在/arch/arm/configs默认目录下

　　配置过程：

　　　　1、导出需要的默认配置文件到主目录下并更名为.config

　　　　2、交叉编译器的修改

　　　　3、体系结构(System Type)的选择:S5PV210

ARCH ?= arm

CROSS_COMPILE ?= /opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-linux-

　　　　4、配置单（.config）增删改查--->使用make menuconfig实现图形化更改配置

                      Kconfig----> make menuconfig ---> .config ---->Makefile

Kconfig语法：

source：相当于include描述一包含关系

menu、endmenu：用来定义菜单如：

menu 'System Info'

end menu

执行make menuconfig 则：

.config中增加一条：CONFIG_ABC = y

即config ----> CONFIG_ABC =y---->Makefile中的obj-$(CONFIG_ABC) += xx.o

通过make menuconfig中的-----相应选项的help----->找到相应选项的Kconfig---->Makefile中对应的文件 .c

　　例如：

　　　　　找menuconfig下的Samsung SoC serial support定义的(Kconfig)位置：

　　　　　　　　　　　　法一：选中这个选项键盘单击h按键

　　　　　　　　　　　　法二：搜索grep -nR 'Samsung SoC serial support'

　　　　同样在Kconfig所在目录下的Makefile文件即可找到对应的.c文件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

通过Makefile  .o ----->找到Kconfig：同上↑

config：用来配置菜单子目录的内容

menu 'System Info'

config ABC

     bool 'This is a test config'

　　　help 

　　　　 Support test config

endmenu

执行make menuconfig 则：

Kconfig配置主线

# For a description of the syntax of this configuration file,

# see Documentation/kbuild/kconfig-language.txt.

#

mainmenu 'Linux/$ARCH $KERNELVERSION Kernel Configuration'

config SRCARCH

    string

    option env='SRCARCH'

source 'arch/$SRCARCH/Kconfig'

    　　---->source “arch/$SRCARCH/Kconfig”　　　　　　

config ARM

        bool

        default y

        select HAVE_AOUT

        select HAVE_DMA_API_DEBUG

        select HAVE_IDE

        select HAVE_MEMBLOCK

.......

...........

config HAVE_PWM

        bool

config MIGHT_HAVE_PCI

        bool

config SYS_SUPPORTS_APM_EMULATION

        bool

config HAVE_SCHED_CLOCK

        bool

config GENERIC_GPIO

        bool

............

................

menu 'Power management options'

source 'kernel/power/Kconfig'

config ARCH_SUSPEND_POSSIBLE

        depends on !ARCH_S5P64X0 && !ARCH_S5PC100

        depends on CPU_ARM920T || CPU_ARM926T || CPU_SA1100 ||

                CPU_V6 || CPU_V6K || CPU_V7 || CPU_XSC3 || CPU_XSCALE

        def_bool y

endmenu

source 'net/Kconfig'

source 'drivers/Kconfig'

source 'fs/Kconfig'

source 'arch/arm/Kconfig.debug'

source 'security/Kconfig'

source 'crypto/Kconfig'

source 'lib/Kconfig'

      　 --->source 'net/Kconfig'

　　　--->source 'drivers/Kconfig'

　　　--->source 'fs/Kconfig'

　　　--->source 'arch/arm/Kconfig.debug'

　　　--->source 'security/Kconfig'

　　　--->source 'crypto/Kconfig'

　　　--->source 'lib/Kconfig'

添加驱动到Linux内核中的步骤：以myled.c字符驱动为例

1.可以在/drivers/char/目录下新建文件夹mydriver,然后复制myled.c到mydriver目录

2、在mydriver目录下创建Makefile文件

obj-$(CONFIG_MYLED) += myled.o

3、在上层的Makefile文件添加一句obj-y += mydriver/这样上层Makefile文件就会找到mydriver目录下的Makefile文件

4、在mydriver目录下创建Kconfig文件

menu 'My Personal Device Driver'

config MYLED    

    bool 'Support myled device driver'

    help

           Support led driver for S5PV210

endmenu

 5、在上层的Kconfig文件添加一句source 'driver/char/mydriver/Kconfig'这样上层Kconfig文件就会找到mydriver目录下的Kconfig文件

 6、执行make menuconfig 选中My Personal Device Driver --->Support myled device driver之后执行make uImage 重新编译内核即可

内核编译过程

make :

　　make Image     make zImage   make uImage (专为uboot启动准备的内核镜像 )      //编译的是obj-y    

　　make modules   //编译的是obj-m

make uImage （vmlinux-->Image-->vmlinux-->zImage-->uImage） 

直接执行make uImage 报错解决办法：

　　进入u-boot源码，在编译完成的uboot源码中进入tool目录，找到mkimage文件，将其复制到/bin根目录

vmlinux ：OS elf file  ---OBJCOPY拷贝生成Image

Image：未压缩，所以比较大

zImage：经过压缩的Image文件 

自定义BSP的过程