Linux-2.6.32.2內(nèi)核在mini2440上的移植(四)---根文件系統(tǒng)制作(3)

移植環(huán)境

1，主機(jī)環(huán)境：VMare下CentOS 5.5 ，1G內(nèi)存。

2，集成開發(fā)環(huán)境：Elipse IDE

3，編譯編譯環(huán)境：arm-linux-gcc v4.4.3，arm-none-linux-gnueabi-gcc v4.5.1。

4，開發(fā)板：mini2440，2M nor flash，128M nand flash。

5，u-boot版本：u-boot-2009.08

6，linux 版本：linux-2.6.32.2

7，參考文章：

嵌入式linux應(yīng)用開發(fā)完全手冊(cè)，韋東山，編著。

Mini2440 之Linux 移植開發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南

制作linux下根文件系統(tǒng)

系統(tǒng)啟動(dòng)掛載根文件系統(tǒng)時(shí)Kernel panic

接上篇，回到nand flash分區(qū)的掛載問(wèn)題

【6】將上篇文章中制作好的mtd-uitls工具位于/root/linux-test/mtdtools/mtd-utils/usrdir/sbin目錄下工具復(fù)制到已經(jīng)制作的根文件系統(tǒng)的usr/sbin目錄下

[root@localhost mtdtools]# cp -a mtd-utils/usrdir/usr/sbin/* /nfsboot/rootfs/usr/sbin/
[root@localhost mtdtools]#

【7】測(cè)試mtd工具的正確性，有關(guān)mtd工具的使用請(qǐng)參考mtd-utils 工具的使用

在min2440啟動(dòng)后，在終端中運(yùn)行

[root@mini2440 /]#flash_info
Illegal instruction
[root@mini2440 /]#

網(wǎng)上搜索發(fā)現(xiàn)，illegal instruction是非法指令，出現(xiàn) illegal instruction 的原因是程序收到了SIGILL信號(hào)，而這個(gè)信號(hào)是cpu在發(fā)現(xiàn)非法指令之后發(fā)出一個(gè)異常，然后由負(fù)責(zé)處理該異常的內(nèi)核的ISR對(duì)含有這個(gè)非法指令的進(jìn)程發(fā)出的。程序收到這個(gè)信號(hào)，一般就是報(bào)告 illegal instruction 錯(cuò)誤信息。

可執(zhí)行程序含有非法指令的原因，一般也就是cpu架構(gòu)不對(duì)，編譯時(shí)指定的march和實(shí)際執(zhí)行的機(jī)器的march不同。這種情況，因?yàn)楣ぞ哝溡粯樱B接腳本一樣，所以可執(zhí)行程序可以執(zhí)行，不會(huì)發(fā)生exec format error。但是會(huì)包含一些不兼容的指令。還有另外一種可能，就是程序的執(zhí)行權(quán)限不夠，比如在目態(tài)下運(yùn)行的程序只能執(zhí)行非特權(quán)指令，一旦CPU遇到特權(quán)指令，將產(chǎn)生illegal instruction錯(cuò)誤。

在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，處理機(jī)狀態(tài)是動(dòng)態(tài)變化的。從目態(tài)轉(zhuǎn)換為管態(tài)只能通過(guò)中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。從管態(tài)到目態(tài)的轉(zhuǎn)換可通過(guò)修改程序狀態(tài)字PSW來(lái)實(shí)現(xiàn)。很有可能是你編譯和運(yùn)行的CPU架構(gòu)或者內(nèi)核不一樣導(dǎo)致。

另外，linux是sysV風(fēng)格的UNIX系統(tǒng)，freeBSD是BSD風(fēng)格的UNIX系統(tǒng)。

編譯器支持新的嵌入式應(yīng)用程序二進(jìn)制接口標(biāo)準(zhǔn)EABI，而kernel默認(rèn)并未打開對(duì)eabi的支持，編繹使用的是非EABI的編譯器。這時(shí)需要

Kernel Features --->

[*] Use the ARM EABI to compile the kernel(CONFIG_AEABI=y)
[*] Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTA) (CONFIG_OABI_COMPAT=y)

嘗試方式一

配置內(nèi)核打開eabi 和old eabi支持選項(xiàng)，然后復(fù)制編譯器下lib庫(kù)文件到目標(biāo)板lib庫(kù)中(arm-linux-gcc v4.4.3)

[root@localhost ~]# cp -a /usr/local/arm/4.4.3/lib/ /nfsboot/rootfs/lib
[root@localhost ~]#

然后用arm-linux重新編譯生成的工具位于mtdtools/mtd-utils/mtd_install/usr/sbin復(fù)制到根目錄usr/sbin

[root@localhost ~]# cp -a ./linux-test/mtd-utils-1.4.4/mtd_install/usr/sbin/ /nfsboot/rootfs/usr/sbin

再次啟動(dòng)min2440后，在終端中運(yùn)行

[root@mini2440 /]#flash_info
Illegal instruction
[root@mini2440 /]#

經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，上面的操作有點(diǎn)問(wèn)題，就是cp的的結(jié)果是lib下又建了一個(gè)lib目錄，sbin下又建了一個(gè)sbin目錄，現(xiàn)在分別將lib下的lib子目錄和sbin下的sbin子目錄的文件移動(dòng)到上一級(jí)的目錄中，替換掉之前已經(jīng)存在相應(yīng)文件，正確的操作

[root@localhost ~]# cp -av /usr/local/arm/4.4.3/lib/* /nfsboot/rootfs/lib

[root@localhost ~]# cp -av ./linux-test/mtd-utils-1.4.4/mtd_install/usr/sbin/* /nfsboot/rootfs/usr/sbin

[root@mini2440 /]#flash_info
Usage: flash_info device

OK，總算得到了可以在目標(biāo)板上執(zhí)行的mtd操作工具！

嘗試方式二

參考Illegal instruction的解決方法這篇文章，把/usr/local/arm/compiler/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib目錄(也就是你的編譯器的庫(kù)目錄)下的所有文件拷貝到根目錄的lib目錄下，然后修改內(nèi)核Makefile使CROSS=arm-none-linux-gnueabi- （即v4.5.1版本，arm-linux-是友善官方提供的4.4.3版本）。

(1)修改linux-2.6.32.2根目錄下Makefile的CROSS_COMPILE

[root@localhost linux-2.6.32.2]# vim Makefile
打開編輯器后在命令模式下執(zhí)行

/CROSS

然后定位到

export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?=arm-none-linux-gnueabi-

# Architecture as present in compile.h
然后保存退出，執(zhí)行

[root@localhost linux-2.6.32.2]# make clean
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make uImage
重新生成uImage映像

(2)將編譯內(nèi)核的編譯器用lib庫(kù)復(fù)制到目標(biāo)板根文件系統(tǒng)的lib目錄下

[root@localhost linux-2.6.32.2]# cp -a /usr/local/arm/compiler/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib/* /nfsboot/rootfs/lib

這里將方式二作為備用處理手段放到這里。

【8】首先了解下/dev/mtd和/dev/mtdblock的區(qū)別

(1)/dev/mtdn是linux中的MTD架構(gòu)中，系統(tǒng)自己實(shí)現(xiàn)的mtd分區(qū)所對(duì)應(yīng)的字符設(shè)備，其里面添加了一些ioctl，支持很多命令，如MEMGETINFO，MEMERASE等。而mtd-util中的flash_eraseall等工具，就是以這些ioctl為基礎(chǔ)而實(shí)現(xiàn)的工具，實(shí)現(xiàn)一些關(guān)于flash的操作，比如，mtd工具中的flash_erase等。

if(ioctl(fd,MEMGETINFO,&meminfo) != 0)
{
perror("MEMGETINFO");
close(fd);
exit(1);
}

其中，MEMGETINFO，就是linux mtd中的driversmtdnandmtdchar.c中的：

case MEMGETINFO:
info.type = mtd->type;
info.flags = mtd->flags;
info.size = mtd->size;
info.erasesize = mtd->erasesize;
info.writesize = mtd->writesize;
info.oobsize = mtd->oobsize;
/* The below fields are obsolete */
info.ecctype = -1;
info.eccsize = 0;
if (copy_to_user(argp, &info, sizeof(struct mtd_info_user)))
return -EFAULT;
break;

而/dev/mtdblockn，是NandFlash驅(qū)動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)在用add_mtd_partitions()添加MTD設(shè)備分區(qū)而生成的對(duì)應(yīng)的塊設(shè)備。根據(jù)以上內(nèi)容也更加明白，為什么不能用nandwrite，flash_eraseall，flash_erase等工具去對(duì)/dev/mtdblockn去操作了，因?yàn)?dev/mtdblock中不包含對(duì)應(yīng)的ioctl，不支持你這么操作。

(2)mtd char設(shè)備的主設(shè)備號(hào)是90；而mtdblock設(shè)備的主設(shè)備號(hào)是31；

此設(shè)備號(hào)定義在includelinuxmtdmtd.h中

(3)mtd塊設(shè)備的大小可以通過(guò)查看分區(qū)信息來(lái)得到：

[root@mini2440 /]#cat proc/partitions
major minor #blocks name

31 0 256 mtdblock0
31 1 128 mtdblock1
31 2 5120 mtdblock2
31 3 125568 mtdblock3
31 4 131072 mtdblock4
[root@mini2440 /]#

上面顯示的塊設(shè)備的大小，是block的數(shù)目，每個(gè)block是1KB；而每個(gè)字符設(shè)備，其實(shí)就是對(duì)應(yīng)著上面的餓每個(gè)設(shè)備，即/dev/mtd0對(duì)應(yīng)/dev/mtdblock0，以此類推，換句話說(shuō)，mtdblockn的一些屬性，也就是mtdn的屬性，比如大小。

(4)對(duì)每個(gè)mtd字符設(shè)備的操作，比如利用nandwrite去對(duì)/dev/mtd0寫數(shù)據(jù)，實(shí)際就是操作/dev/mtdblock0。而這些操作里面涉及到得offset都指的是mtd分區(qū)內(nèi)的偏移。比如向/dev/mtd1的offset為0的位置寫入數(shù)據(jù)，實(shí)際操作的物理偏移是offset=/dev/mtd0的大小=128KB。

【9】向mtdblock3分區(qū)中寫入根文件系統(tǒng)

(1)查看分區(qū)信息

[root@mini2440 /]#mtd_debug info /dev/mtd3
mtd.type = MTD_NANDFLASH
mtd.flags = MTD_CAP_NANDFLASH
mtd.size = 128581632 (122M)
mtd.erasesize = 131072 (128K)
mtd.writesize = 2048 (2K)
mtd.oobsize = 64
regions = 0

(2)擦除nand的mtd3分區(qū)
[root@mini2440 /]#flash_erase dev/mtd3 0x560000 0x1e0
Erasing 128 Kibyte @ 4140000 -- 100 % complete
[root@mini2440 /]#mount -t yaffs dev/mtd3 mnt/yaffs
mount: mounting dev/mtd3 on mnt/yaffs failed: Block device required
[root@mini2440 /]#mount -t yaffs dev/mtdblock3 mnt/yaffs
yaffs: dev is 32505859 name is "mtdblock3" rw

(3)掛載/dev/mtdblock3 到/mnt/yaffs

[root@mini2440 /mnt]#ls yaffs
[root@mini2440 /mnt]#mount -t yaffs /dev/mtdblock3 yaffs
yaffs: dev is 32505859 name is "mtdblock3" rw
yaffs: passed flags ""

(4)將打包好的rootfs.tar.gz文件系統(tǒng)解壓到剛剛掛載的yaffs目錄下，注意要去掉其結(jié)對(duì)路徑，解壓后顯示的是根文件系統(tǒng)內(nèi)容

[root@mini2440 /mnt]#ls yaffs
bin etc lib mnt sbin usr
boot home linuxrc proc sys var
dev init lost+found root tmp www

【10】修改u-boot啟動(dòng)參數(shù)，從mtdblock3引導(dǎo)

[u-boot@MINI2440]#setenv bootargs'noinitrd console=ttySAC0,115200 init=/linuxr
c mem=64M root=/dev/mtdblock3 rw rootfstype=yaffs ip=10.1.0.129:10.1.0.128:10.1.
0.1:255.255.255.0::eth0:off'
[u-boot@MINI2440]# saveenv
Saving Environment to NAND...
Erasing Nand...
Erasing at 0x4000000000002 -- 0% complete.
Writing to Nand... done
[u-boot@MINI2440]#