基于ARM9平臺上的嵌入式Linux系統(tǒng)移植
引 言
嵌入式系統(tǒng)是傳感器、微電子、計算機和半導體等先進技術相結(jié)合的產(chǎn)物。嵌入式系統(tǒng)適合對功耗、成本、功能、可靠性等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng) [1-2]。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展,其應用領域越來越廣范。
嵌入式系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)選擇 Linux。Linux 是一種具有開發(fā)成本低,可應用于多種硬件平臺,可定制的內(nèi)核,性能優(yōu)異,良好的網(wǎng)絡支持等優(yōu)勢的系統(tǒng) [3]。Linux 具有的諸多優(yōu)勢, 注定它將在嵌入式操作系統(tǒng)的應用中,給人們帶來意想不到的驚喜,使生活越來越便捷。
1 BootLoader引導程序及移植
系統(tǒng)加電后運行的第一段程序是Boot Loader。通常由BIOS 和位于MBR 的操作系統(tǒng) Boot Loader 組成,系統(tǒng)的加載啟動任務交由 Boot Loader 完成,這段小程序,可以初始化必要的硬件設備,把內(nèi)核需要的信息創(chuàng)建出來,并且這些有用的信息經(jīng)相關機制可傳遞給內(nèi)核,將軟件和硬件系統(tǒng)的環(huán)境帶到合適的狀態(tài)。最后對操作系統(tǒng)的內(nèi)核進行調(diào)用,可產(chǎn)生引導和加載內(nèi)核的效果 [4]。VIVI 是一種 Boot Loader,本文在移植 VIVI 時,以 smdk2410 為基礎,經(jīng)修改后實現(xiàn)。外部定義的初始值、相應 NAND FLASH 中各鏡像的初始地址都是需要修改的參數(shù)。
2 嵌入式 Linux內(nèi)核的定制
內(nèi)核裁剪是對內(nèi)核進行相關修改,將其中多余的程序刪除掉。Linux 內(nèi)核對系統(tǒng)修改后,能夠建立一個配置對話框,方便對內(nèi)核進行相應的修改。系統(tǒng)執(zhí)行修改時,大部分內(nèi)容是頭文件、Kconfig 和修改時會用到的東西,能夠建立修改的對話框。Linux 內(nèi)核的配置命令包括 make config,make menuconfig 及 make xconfig[5] 。
實現(xiàn)在對內(nèi)核的配置后,其編譯相對容易。
(1) 進入目錄
[root@zxt/]cd/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/
(2) make clean
[root@ linux-2.4.18-2410cl/] make clean
該指令是把界面用不到的東西清除掉,而且是在正式make 內(nèi)核前。
(3) make dep
這條命令是創(chuàng)建內(nèi)核的依賴關系。
(4) make zImage
這條命令是最終的編譯命令,這里建立的為壓縮的內(nèi)核映像。
(5) 到/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/arch/arm/boot 下查看新生成的內(nèi)核文件。
[root@BC linux-2.4.18-2410cl]# cd arch/arm/boot/
[root@BC boot]# ls
bootp conpressed install.sh Makefile zImage
3 嵌入式根文件系統(tǒng)的定制
YAFFS(Yet Another Flash File System,YAFFS) 文件系統(tǒng)是專門針對 NAND 閃存設計的嵌入式文件系統(tǒng)。該系統(tǒng)相對于 JFFS2 減少了部分功能,提升了運行速度,并且占用的內(nèi)存也相對減少 [6],因此本文選用 YAFFS 作為根文件系統(tǒng)。
制作根文件系統(tǒng)步驟如下:
(1) 創(chuàng)建一個名字為 rootfs的文件夾,在其中創(chuàng)建
etc bin var dev home lib mnt proc root sbin sys tmp usr opt
共14 個文件夾 ;
(2) 解壓 Busybox;
(3) 編譯 Busybox工具集 ;
(4) 配置完成后,執(zhí)行 make和makeinstall;
(5) 在dev目錄下,創(chuàng)建兩個設備節(jié)點 :mknodconsolec5 1與mknod null c 1 3;
(6) 進 入自己 建 立 的 etc目 錄。 拷貝 Busybox-1.16/examples/bootfloopy/etc/* 到當前目錄下。包括文件 fstab init.d inittab profile[7] ;
(7) 修改 inittab文件 ;
(8) 修改 init.d/rcS文件 ;
(9) 修改 profile文件 ;
(10) 用mkyaffs2image工具將指定的根文件系統(tǒng)目次生成 YAFFS根文件系統(tǒng)映像 :
[root@vm-dev rootfs]# mkyaffs2image rootfs root.yaffs [root@vm-dev rootfs]# ls busybox-1.12.2 busybox-1.12.2.tar.bz2 mkyaffs2image root.yaffs rootfs rootfs.tar.bz2
[root@vm-dev rootfs]#
生成 root.yaffs 根文件系統(tǒng)文件。
4 嵌入式系統(tǒng)的移植
VIVI 燒寫時,將 PC 機和 2410-CL 實驗箱的線連接好, 打開實驗箱的電源 ;在 D 盤創(chuàng)建一個目錄引導加載程序,把四個文件拷貝到此目錄下;進入 D :/Boot Loader 目錄,運行sjf2410-s 命令 :sjf2410-s /f :vivi,完成 VIVI 的燒寫,啟動引導程序。燒寫內(nèi)核時,將并口線拔掉,連接 2410-CL 實驗箱的網(wǎng)線。在 VIVI 狀態(tài)下,輸入燒寫內(nèi)核的命令為 :tftp flash kernel zImage。在實現(xiàn)內(nèi)核的燒寫后,輸入燒寫 root 命令:
tftp flash root root.yaffs。
在完成以上的燒寫內(nèi)容后就可對移植到ARM9 平臺上的應用程序進行測試,對某音樂播放器 mplayer 進行測試。在2410-CL 的實驗箱上音樂播放器可以正常播放,證明應用程序在 ARM9 平臺上可以運行,移植成功。
5 結(jié) 語
本文主要介紹了 Boot Loader 的移植方法、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的定制過程,最后通過燒寫 VIVI、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)完成嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)在 ARM9 平臺上的移植。此舉對嵌入式 Linux 系統(tǒng)的應用發(fā)展具有深遠意義。