隨著Linux十幾年的發(fā)展，在操作系統(tǒng)上其已經(jīng)長占了很大的份額，你可能會遇到基于S3C2410的嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建問題，這里將介紹基于S3C2410的嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建問題的解決方法，在這里拿出來和大家分享一下。

目前，在嵌入式系統(tǒng)中基于ARM微核的嵌入式處理器已經(jīng)成為市場主流。隨著ARM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，建立面向ARM構(gòu)架的嵌入式操作系統(tǒng)成為當(dāng)前研究的熱點問題。

已經(jīng)涌現(xiàn)出許多嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWork，windows-CE，PalmOS，Linux等。在眾多的嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux以其開源代碼及免費使用倍受開發(fā)人員的喜愛。本文選用的微處理器S3C2410-p.htm" target="_blank" title="S3C2410貨源和PDF資料">S3C2410是基于32位ARM920T內(nèi)核的微處理器，基于此處理器構(gòu)造一Linux嵌入式操作系統(tǒng)，將其移植到基于32位的ARM920T內(nèi)核的系統(tǒng)中，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)。

1.開發(fā)環(huán)境介紹

1．1基于S3C2410ARM920T的硬件平臺

該系統(tǒng)的硬件平臺為深圳旋極公司提供，硬件的核心部件為三星$3C2410ARM920T芯片，外圍還包括：64MNANDFLASH和RAM外圍存儲芯片；串口、網(wǎng)口和USB外圍接口；CSTNLCD和觸摸屏外圍顯示設(shè)備；UDAl34lTS的外圍音頻設(shè)備。S3C2410處理器和外圍設(shè)備共同構(gòu)成了基于ARM920T的開發(fā)板。

1．2嵌入式Limlx軟件系統(tǒng)

該嵌入式Linux的軟件系統(tǒng)包括以下4個部分：引導(dǎo)加載程序vivi；Linux2．6．14內(nèi)核；YAFFS2文件系統(tǒng)以及用戶程序。他們的可執(zhí)行映像依次存放在系統(tǒng)存儲設(shè)備上，如圖1所示：

與通常的嵌入式系統(tǒng)布局有所不同，本系統(tǒng)在引導(dǎo)加載程序和內(nèi)核映像之間還增加了一個啟動參數(shù)區(qū)，在這個區(qū)里存放著系統(tǒng)啟動參數(shù)。引導(dǎo)加載程序通過調(diào)用這些參數(shù)來決定啟動模式、啟動等待時間等，這些啟動參數(shù)的增加加強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。

2.嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2．1引導(dǎo)加載程序vivi

2．1．1vivi的基本功能

該系統(tǒng)使用的：Bootloader是vivi，vivi是韓國MIZIResearch公司為其開發(fā)的SMDK2410開發(fā)板編寫的一款引導(dǎo)程序。vivi是CPU加電后運(yùn)行的第一段程序，其基本功能是初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而為調(diào)用嵌入式Linux內(nèi)核做好準(zhǔn)備。

vivi由2部分組成：一部分是依賴于CPU體系結(jié)構(gòu)的代碼，用匯編語言實現(xiàn)對硬件環(huán)境的初始化，并為第二部分代碼的執(zhí)行做好準(zhǔn)備；另部分是用C語言實現(xiàn)內(nèi)存空間的映射，并將Linux內(nèi)存映像和根文件系統(tǒng)映像從FLASH上讀到RAM空間中，設(shè)置好啟動參數(shù)，最后調(diào)用內(nèi)核。

2．1．2Bootloadcrvivi移植

從網(wǎng)站www．mizi．com下載vivi源碼并解壓，按以下步驟進(jìn)行移植，該系統(tǒng)使用ARM-GCC一2．95．2對vivi進(jìn)行編譯。

(1)指定／vivi／Makefile文件中的CROSS-COM-PILE，Linux-INCLUDE-DIR，ARM-GCC-LIBS，如下面的參考路徑：

Linux_INCLUDE_DIR=／opt／host／armv41／include／；  
CROSS_COMPILE=／opt／host／armv41／bin／armv41一UD-  
known-Linux一：  
ARM-GCC-LIBS=／opt／host／armv41／lib／gcc-lib／ar-  
mv41一unknown-Linux／2．95．2： 

(2)修改／vivi／arch／s3c2410／smdk．C文件里的mtd-par-tition-tdefault-mtd-partitions[]分區(qū)內(nèi)容如表1所示；

(3)增加／vivi／lib／loadyaffs．C文件，實現(xiàn)燒寫yaffs2

映像文件；修改／vivi／lib／Config_cmd．in，增加如下一行：boolloadyaffstOflashcommandCONFIG-LOAD-YAFFS，使得loadyaffs命令可作為可選項；

(4)執(zhí)行makedistclean：清理vivi編譯環(huán)境；執(zhí)行makemenuconfig進(jìn)行對vivi裁剪，根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇，注意要選上[*]loadyaffstOflashcommand因為這里用的是YAFFS2文件系統(tǒng)，需要vivi支持YAFFS2映像下載；執(zhí)行make生成所需要的文件vivi；

(5)采用JTAG燒寫映像到目標(biāo)板NANDFLASH的零地址處，實現(xiàn)引導(dǎo)程序的裝載。

2．2Linux2．6．14內(nèi)核的移植

2．2．1內(nèi)核的選擇

Linux內(nèi)核版本的更新速度非?？欤獿inux的內(nèi)核版本發(fā)行同Linux對嵌入式處理器支持程度的發(fā)展是不同步的，因此，需要對特定的處理器體系結(jié)構(gòu)選擇合適的內(nèi)核，并且根據(jù)其硬件功能部件加上相應(yīng)的補(bǔ)丁。根據(jù)$3C2410的體系結(jié)構(gòu)以及外圍硬件特性，該系統(tǒng)采用Linux2．6．14內(nèi)核，所用的編譯器為ARM-Linux-GCC一3．4．1版本；由于該系統(tǒng)采用的是YAFFS2文件系統(tǒng)，因此需要從網(wǎng)上下載yaffs2．tar．gz文件，解壓并執(zhí)行．／patch．ker．sh／I．inux2．6．14命令，對I．inux內(nèi)核打補(bǔ)丁使其支持YAFFS2文件系統(tǒng)。

2．2．2內(nèi)核的修改

(1)修改內(nèi)核源碼中Makefile的交義編譯項：

ARM?=arm；CROSS一COMPILE?=／usr／local／arm／3．4．1／bin／arm-Linux一；

(2)在arch／arm／mach-s3c2410／devs．C文件中：

①增加頭文件定義：

#include  
#include  
#inelude 

②增加staticstructmtd-partitionpartition-info[]函數(shù)，建立分區(qū)表信息；

③加入NandFlash分區(qū)：struets3c241O-nand-setnandset一{nr_partitions：5，partitions：partition-info，}；

④建立NandFlash芯片支持structs3c2410-platform-nandsuperlpplatform＝{tacls：O，twrph0：30，twrphl：0，sets：＆．nandset，nr-sets：1，}；

⑤在NandFlash驅(qū)動里加入NandFlash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，使內(nèi)核啟動時初始化NANDFLASH信息。

(4)為了使內(nèi)核支持devfs并在啟動時在／sbin／init運(yùn)行之前自動掛載／dev為devfs文件系統(tǒng)．修改fs／Kconfig．并在menuPseudofilesystetns下添加如下語句：configDEVFS_FSbooI／devfliesystemsupport(OBOLETE)defaultyconfigDEVFS-MOUNTboolAutomaticallymountatbootdefaultydependsonDEVFSFS

2．2．3內(nèi)核的編譯和加載

(1)執(zhí)行makemrproper：編譯內(nèi)核前清理編譯環(huán)境。

(2)執(zhí)行makemenuconfig：對內(nèi)核進(jìn)行配置是量體裁衣的過程．是十分復(fù)雜的過程，配置適合自已的內(nèi)核可能需要多次重復(fù)的配置操作。以下根據(jù)該系統(tǒng)對部分配置做簡單介紹：Bootoptions一一一>Defaultkernelcommandstring

Noinitrdroot＝／dev／mtdblock3init=／Linuxrc  
console--ttySAC0.115200 

說明：mtdblock3代表NANDFASH第4個分區(qū)，他足該系統(tǒng)的root分區(qū)；

Floatingpointemulation一一一> 
[*]NwFPEmathemulation  
#選擇在內(nèi)核中使用NWFPE浮點模擬  
Filesystems一一一> 
<>Secondextendedfssupport  
#去除對ext2的支持  
Pseudofilesystems一一> 
[*]／procfilesystemsupport  
[*]Virtualmemoryfilesystemsupport(former  
shmfs)  
[*]／devfilesystemsupport(OBSOLETE)  
[*]Automaticallymountatboot(NEW) 

這里會看到前面修改fs／Kconfig的結(jié)果，devfs已經(jīng)被支持。

Miscellaneousfilesystems一--> 
#選擇YAFFS2根文件系統(tǒng)  
<*>YAFFS2filesystemsupport  
------512byte／pagedevices  
[*]LetsYaffsdoitsownECC  
［］UsethesameeccbyteorderasStevenHillSnand-ecc．C  
一一一2048byte(orlarger)／pagedevices  
[*]Autoselectyaffs2format  
[*]Disablelazyloading  
(10)Reservedblocksforcheckpointing  
[*]Turnoffwidetnodes  
[]Forcechunkerasecheck  
[]CacheshortnamesinRAM  
NetworkFileSystems---〉  
<*〉NFSfilesystemsupport 

(3)執(zhí)行makebzlmage，成功編譯后將在arch／arm／boot／下生成需要的文件zImage。

(4)在vivi提示符下，輸入loadflashkernelx命令通過串口下載內(nèi)核映像到NANDFLASH的KERNEL分區(qū)中。

2．3文件系統(tǒng)

Linux采用文件系統(tǒng)組織系統(tǒng)中的文件和設(shè)備，為設(shè)備和用戶程序提供統(tǒng)一接口。他支持CRAMFS，JFFS2.RAMDISK等多種文件系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用可讀寫的YAFFS2根文件系統(tǒng)。

2．3．1YAFFS2文件系統(tǒng)簡介

YAFFS2是YAFFS(YetAnotherFLASHFileSystem)的升級版，能更好地支持NANDFLASH，是一種類似于JFFS的專門為FLASH設(shè)計的嵌入式文件系統(tǒng)。與JFFS相比，他減少了一些功能，因此速度更快、占用內(nèi)存更少。NANDFLASH大多采用MTD+YAFFS的模式，通過YAFFS文件系統(tǒng)，可以像操作硬盤上的文件一樣操作FLASH中的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)斷電后數(shù)據(jù)仍然存儲在FLASH芯片中．

2．3．2根文件制作

(1)建立根文件系統(tǒng)目錄root，在root目錄下建訌子日錄bin，sbin，dev，etc，proc，lib，user；

／bin：保存大多數(shù)如init．busybox，shell．文件管理實用程序等二進(jìn)制文件；

／sbin：保存系統(tǒng)啟動過程通常需要的命令；

／dev：包含用在設(shè)備中的所有沒備節(jié)點；

／etc：包含系統(tǒng)的所有配置文件；

／proc：這是一個必須設(shè)置的特殊目錄，在系統(tǒng)運(yùn)行之后他下面有許多內(nèi)容，在某些情況下，可以通過他進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，許多工具能從這里獲得信息。在編譯內(nèi)核時要選擇文件系統(tǒng)proc的支持；/lib：包含所有必要的庫；

／user：存放用戶程序。

(2)編譯busybox．busyh。x足一個著名的開源軟件．他以極小型的應(yīng)用程序集成了一百多個最常用的Linux命令，閃此享有嵌入式Linux的瑞士軍刀的美臀。首先，從網(wǎng)上下載busybox源碼．該系統(tǒng)使用的是1．1．3版本；其次，執(zhí)行nlakemenuconfig命令．根據(jù)實際需求進(jìn)行功能配置，該系統(tǒng)將busybox編詳為靜態(tài)連接；最后：執(zhí)行FIlakca11install進(jìn)行編譯、安裝；編譯器為：ARM-Linux-GCC一3．4．1，安裝路徑與上述root為同一路徑。這樣在root目錄下將有腳本Linuxrc．在/bin，/sbin日錄下將訂busvbox提供的指向busybox的符號連接命令集。

(3)編寫啟動腳本：一般系統(tǒng)啟動時都會按要求執(zhí)行相應(yīng)的初始化操作。寫住命令仃的init＝/Liunxrc?這個Linuxrc足指向/etc／init．d/rcS文件的一個符號連接。在rcs文件中列出了Linux仞始化要執(zhí)行的文件．例如．初始化進(jìn)程init、掛載根系統(tǒng)、掛載模塊化設(shè)備驅(qū)動等。rcs的作用相當(dāng)于windoWS中的autocxec．bat文什，由于對于不同的應(yīng)用rcS的內(nèi)容變化很大，因此應(yīng)根據(jù)實際需要編寫rcS的內(nèi)容。

(4)制作YAFFs2映象：利用實用程序nlkyaffsinlage(mkvaffmage與root目錄在同一路徑下)制作YAFFS2映像root.img命令為：

#．／inkyaffsimagerootroot.Inlgroot．img就是所需要的YAFFS2文件系統(tǒng)；

(5)文件系統(tǒng)映像下載：在vivi提示符下，執(zhí)仃loadyaffsrootx選擇root．inlg將文件通過串口下載到NANDFLASH的root分區(qū)中．然后復(fù)化或重啟開發(fā)板，就可以啟動Linux系統(tǒng)。

3.結(jié)語

通過對嵌入式系統(tǒng)ARNI平臺的構(gòu)建，分析bootloadervivj的功能．闡述了Linux內(nèi)核的移植，同時也解釋r制作YAFFS2文件系統(tǒng)的步驟和方法．意在給嵌入式系統(tǒng)平臺的搭建有個整體的把握和認(rèn)識，以降低進(jìn)入ARM嵌入式開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域的門檻，進(jìn)一步推進(jìn)嵌入式軟硬件開發(fā)的進(jìn)程。以上就是基于S3C2410的嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建的講解。

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