Linux-2.6.32.2內(nèi)核在mini2440上的移植(一)---構(gòu)建自主開發(fā)環(huán)境

移植環(huán)境

1，主機環(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：

【1】嵌入式linux應(yīng)用開發(fā)完全手冊，韋東山，編著。

【2】http://blogold.chinaunix.net/u3/101649/showart_2276906.html

【3】Mini2440 之Linux 移植開發(fā)實戰(zhàn)指南

1.1，構(gòu)建自主開發(fā)環(huán)境

我們在進行u-boot移植時，在u-boot-2009.08在mini2440上的移植（六）---增加引導(dǎo)內(nèi)核功能提到過機器碼(MACH_TYPE)，在引導(dǎo)測試時，為了便于測試，使用的是友善官方移植好的linux內(nèi)核?，F(xiàn)在我們將從這里著手，逐步開始linux內(nèi)核的移植。

【1】下載并解壓內(nèi)核源碼

在命令行終端中可以通過下列方式下載，當(dāng)然用其它下載工具下載

[root@localhost ~]# wgethttp://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.32.2.tar.gz

然后解壓：

[root@localhost ~]# cd ./linux-test/
[root@localhost linux-test]# tar -zxf ../linux-2.6.32.2.tar.gz
[root@localhost linux-test]# ls
linux-2.6.32.2 linux-2.6.39 yaffs2 yaffs2.tar.gz
[root@localhost linux-test]# cd linux-2.6.32.2
[root@localhost linux-2.6.32.2]#

【2】指定交叉編譯變量

我們移植目的是讓 Linux-2.6.32.2 可以在mini2440 上運行。首先，我們要使得Linux-2.6.32.2 的缺省目標(biāo)平臺成為ARM 的平臺，修改總目錄下的Makefile。

用gedit打開/Makefile，定位到183行，修改如下：

# Alternatively CROSS_COMPILE can be set in the environment.
# Default value for CROSS_COMPILE is not to prefix executables
# Note: Some architectures assign CROSS_COMPILE in their arch/*/Makefile
export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH?= arm
CROSS_COMPILE?= arm-linux-

# Architecture as present in compile.h

其中，ARCH 是指定目標(biāo)平臺為arm，CROSS_COMPILE 是指定交叉編譯器，這里指定的是系統(tǒng)默認(rèn)的交叉編譯器，如要使用其它的，則要把編譯器的全路徑在這里寫出。注意，在arm和arm-linux-后不要留空格，否則在編譯時會出現(xiàn)錯誤。

接下來，要測試一下linux 的編譯是否能正常通過。執(zhí)行：
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make s3c2410_defconfig

使用缺省內(nèi)核配置文件,s3c2410_defconfig 是SMDK2440 的缺省配置文件
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make

編譯時間較長... ... 。編譯通過，在此我們先不必?zé)龑懙介_發(fā)板驗證它的正確性。

【3】建立自己的目標(biāo)平臺

(1)關(guān)于機器碼

以上編譯是用的 Linux 內(nèi)核本身支持的目標(biāo)平臺配置，它對應(yīng)于SMDK2440?，F(xiàn)在我們要參考SMDK2440 加入自已的開發(fā)板平臺，我們使用的是mini2440，因此取名為MINI2440。需要說明的是，Linux-2.6.32.2 本身已經(jīng)包含了mini2440 的支持，這樣就出現(xiàn)了重名。那怎么辦呢？在此我們依然使用MINI2440 這個名稱，只不過在后面的移植步驟中，把原始內(nèi)核自帶的mini2440 代碼部分直接刪除就可以了，以免和我們自己移植的混淆。

首先，很關(guān)鍵的一點，內(nèi)核在啟動時，是通過bootloader 傳入的機器碼(MACH_TYPE)確定應(yīng)啟動哪種目標(biāo)平臺的，友善之臂已經(jīng)為mini2440 申請了自己的機器碼為1999，它位于linux-2.6.32.2/arch/arm/tools/mach_types 文件中，如下面所示：

打開/arch/arm/tools/mach-types，定位到1989行，可以看到文件中有相應(yīng)的機器碼的定義定義如下(黑體部分)：
exedaMACH_EXEDAEXEDA1994
mx31sf005MACH_MX31SF005MX31SF0051995
f5d8231_4_v2MACH_F5D8231_4_V2F5D8231_4_V21996
q2440MACH_Q2440Q24401997
qq2440MACH_QQ2440QQ24401998
mini2440MACH_MINI2440MINI24401999
colibri300MACH_COLIBRI300COLIBRI3002000
jadesMACH_JADESJADES2001
sparkMACH_SPARKSPARK2002
benzinaMACH_BENZINABENZINA2003

在U-boot/include/asm-arm/mach-types.h 文件的1985行附近(u-boot-2009.08)，可以看到mini2440 的機器碼定義如下面所示：

#define MACH_TYPE_Q2440 1997
#define MACH_TYPE_QQ2440 1998
#define MACH_TYPE_MINI2440 1999 //mini2440的機器碼
#define MACH_TYPE_COLIBRI300 2000
#define MACH_TYPE_JADES 2001

這需要兩者相匹配，如果內(nèi)核的機器碼和bootloader 傳入的不匹配，就會經(jīng)常出現(xiàn)下面的錯誤：
Uncompressing Linux................................................................................................................................. done, booting
the kernel.
運行到這不就停住了。

接下來， 我們注意到linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440 目錄下有個mach-mini2440.c 文件，它其實就是國外愛好者為mini2440 移植添加的主要內(nèi)容了，但我們不用它，把它直接刪除。將linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440/目錄下的mach-smdk2440.c 復(fù)制一份。命名為mach-mini2440.c ，并打開文件定位到末尾處，找到

MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440") ， 將其修改為
MACHINE_START(MINI2440, "Mini2440 development board")
提示：開發(fā)板運行后，在命令行終端輸入：cat /proc/cpuinfo 可以看到我們添加的開發(fā)板信息，當(dāng)然這個信息可以定制成我們需要的信息。

(2)修改時鐘源頻率

在上面我們剛剛復(fù)制并修改過的mach-mini2440.c文件中，定位到163行附近，把其中的16934400(代表原SMDK2440 目標(biāo)板的晶振是16.9344MHz)改為mini2440 開發(fā)板上實際使用的12000000(代表mini2440 開發(fā)板上的晶振12MHz，元器件標(biāo)號為X2)，如下所示：

static void __init smdk2440_map_io(void)
{
s3c24xx_init_io(smdk2440_iodesc, ARRAY_SIZE(smdk2440_iodesc));
s3c24xx_init_clocks(12000000);
s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));
}

(3)從SMDK2440 到MINI2440

因為我們要制作自己的mini2440 平臺體系，因此把mach-mini2440.c 中所有的smdk2440 字樣改為mini2440，可以使用批處理命令修改，在vim 的命令模式下輸入：

%s/smdk2440/mini2440/g
上面這句的意思是：把所有和“smdk2440”匹配的字符串全部替換為“mini2440”，前面的“%s“代表字符串匹配，最后的“g”代表global，是全局的意思，不過這里采用另一種辦法，在gedit里用查找替換，比較方便，操作如下：

gedit->搜索->替換，在打開的對話框中，在搜索一欄輸入“smdk2440”，在替換為一欄輸入“mini2440”然后點擊全部替換按鈕，即可完成。

除此之外，還有一個地方需要改動，在mini2440_machine_init(void)函數(shù)中，把smdk_machine_init()函數(shù)調(diào)用注釋掉，因為我們后面會編寫自己的初始化函數(shù)，不需要調(diào)用smdk2440 原來的，定位到173行，修改如下：

static void __init mini2440_machine_init(void)
{
s3c24xx_fb_set_platdata(&mini2440_fb_info);
s3c_i2c0_set_platdata(NULL);

platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));
//smdk_machine_init();
}

(4)編譯測試

在 Linux 源代碼根目錄下執(zhí)行

[root@localhost linux-2.6.32.2]# make mini2440_defconfig
#
# configuration written to .config
#
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make mini2440_defconfig

使用Linux 官方自帶的mini2440 配置。
[root@localhost linux-2.6.32.2]# make uImage

編譯內(nèi)核，時間較長，最后會生成uImage。把生成的內(nèi)核文件uImage(位于arch/arm/boot 目錄)下載到板子的內(nèi)存中運行，可以看到內(nèi)核已經(jīng)可以正常啟動了，如下所示，但此時大部分硬件驅(qū)動還沒加，并且也沒有文件系統(tǒng)，因此還無法登陸。

[u-boot@MINI2440]# usbslave
USB host is connected. Waiting a download.

Now, Downloading [ADDRESS:31000000h,TOTAL:2067310]
RECEIVED FILE SIZE: 2067310 (672KB/S, 3S)
[u-boot@MINI2440]# go 0x31000000
## Starting application at 0x31000000 ...
Uncompressing Linux.............................................................
................................................................... done, bootin
g the kernel.
Linux version 2.6.32.2 (root@localhost.localdomain) (gcc version 4.4.3 (ctng-1.6
.1) ) #4 Thu May 26 18:51:55 CST 2011
CPU: ARM920T [41129200] revision 0 (ARMv4T), cr=00007177
CPU: VIVT data cache, VIVT instruction cache
Machine: mini2440 devolopment board
Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
CPU S3C2440A (id 0x32440001)
S3C24XX Clocks, (c) 2004 Simtec Electronics
S3C244X: core 405.000 MHz, memory 101.250 MHz, peripheral 50.625 MHz
CLOCK: Slow mode (1.500 MHz), fast, MPLL on, UPLL on
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 16256
Kernel command line: noinitrd console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc mem=64M root
=/dev/nfs rw nfsroot=10.1.0.128:/nfsboot ip=10.1.0.129:10.1.128:10.1.0.1:255.25
5.255.0::eth0:off

... ...

【4】內(nèi)核配置菜單中的mini2440 選項和實際代碼是如何關(guān)聯(lián)的

在開始移植其他驅(qū)動之前，我們再了解一些看起來比較“神秘”的常識，那就是運行make menuconfig 時，內(nèi)核配置菜單中的mini2440 選項是如何出現(xiàn)的。需要確保前面已經(jīng)執(zhí)行了make mini2440_defconfig 加載了缺省配置，因為在x86平臺下下執(zhí)行此操作，系統(tǒng)默認(rèn)的是x86平臺，而且還要在頂層Makefile里作了如下修改：

export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH?= arm
CROSS_COMPILE?= arm-linux-

現(xiàn)在在終端中進入到linux-2.6.32.2根目錄下執(zhí)行：

[root@localhost linux-2.6.32.2]#make menuconfig

出現(xiàn)下圖所示內(nèi)核配置根菜單

按上下箭頭鍵移動到 System Type，按回車進